Na świecie istnieje około 1,4 mld km3 wody (E. Bajkiewicz-Grabowska, Z. Mikulski, Hydrologia ogólna). Jest ona niezbędna do życia, które zresztą zaczęło się właśnie w niej. Człowiek potrzebuje jej na każdym kroku: w gospodarstwie domowym, w rolnictwie, w przemyśle, do celów sanitarnych, do transportu, do rekreacji. Nie zawsze pamiętamy jednak, że światowe zasoby wody to także wielki magazyn energii, z którego współcześnie pochodzi około 20% globalnej energii elektrycznej (R. Szramka, A. W. Różycki, Perspektywy dla małych elektrowni wodnych).

Istniejąca na kuli ziemskiej woda jest zmagazynowana w rozmaitych postaciach. Do 50% wody wchodzi w skład organizmów roślinnych i zwierzęcych, ponad 20% znajduje się pod ziemią, a nie mniej niż 20% przypada na wody gruntowe. Woda występująca na powierzchni ziemi i obecna w atmosferze to tylko 1% wszystkich światowych zasobów.

Pierwszą maszyną, która zastąpiła siłę mięśni ludzkich oraz zwierząt pociągowych było koło wodne służące do czerpania wody oraz mielenia zbóż. Pierwsze koła wodne istniały już w I wieku p.n.e. na terenach państwa rzymskiego. W Polsce koła wodne zaczęto stosować w wieku XII. Koła wodne służyły do napędzania różnych urządzeń w młynach, tartakach i kuźniach.

Wyróżnia się trzy podstawowe typy kół wodnych:

Koła podsiębierne poruszane są przez prąd przepływającej rzeki. Szybki strumień wody naciska na dolne łopatki koła i wprawia je w ruch. W młynach energia uzyskana z obrotu koła przekazywana jest następnie przez przekłądnię zębatą kamieniom młyńskim. Koła podsiębierne mają prostą budowę, lecz są mało efektywne. Dodatkowo ich praca uzależniona jest od stanu wody w zbiorniku.

Koła nasiębierne są wprawiane w ruch obrotowy przez wodę spadającą na ich zakrzywione łopatki. Charakteryzują się znacznie większą efektywnością od kół podsiębiernych i w zasadzie są niezależne od poziomu wody w zbiorniku.

Na większą skalę energię wody zaczęto jednak stosować dopiero po wynalezieniu turbiny wodnej, co miało miejsce w początkach XIX wieku. W 1881 roku za pomocą dynama podłączonego do znajdującej się w młynie zbożowym turbiny oświetlono ulice amerykańskiego miasta Niagara Falls, a w roku 1882 uruchomiono pierwszą na świecie elektrownię wodną – instalację na rzece Fox River w Appleton (stan Wisconsin). Współczesny zwrot ku odnawialnym źródłom energii (OZE) sprawia, że również energia wody budzi coraz większe zainteresowanie.