มนุษย์ได้ควบคุมพลังของการเคลื่อนย้ายน้ำเป็นเวลาหลายพันปี แต่ปัจจุบันพลังงานไฟฟ้าพลังน้ำกำลังได้รับความสนใจขึ้นมาใหม่ในฐานะแหล่งพลังงานสะอาดและทดแทน เขื่อนไฟฟ้าพลังน้ำเป็นพลังงานน้ำพลังน้ำที่รู้จักกันดีที่สุด แต่วิธีการควบคุมพลังงานน้ำแบบเคลื่อนที่ยังมีอีกหลายวิธี มหาสมุทรของโลกกำลังถูกมองหาพลังงานน้ำรูปแบบใหม่
แนวความคิดในการใช้น้ำเป็นแหล่งพลังงานมีมาตั้งแต่สมัยกรีกโบราณอย่างน้อยซึ่งพลังของแม่น้ำไหลผ่านถูกจับด้วยล้อน้ำและใช้บดข้าวสาลีเป็นแป้ง อุปกรณ์ที่คล้ายกันได้รับการพัฒนาในส่วนอื่น ๆ ของโลกและโรงงานในยุโรปและอเมริกาในช่วงต้นและโรงงานถูกขับเคลื่อนด้วยล้อน้ำ จนกระทั่งถึงปลายศตวรรษที่ 19 น้ำส่งพลังงานกลเท่านั้น การเคลื่อนไหวของล้อน้ำถูกนำมาใช้เพื่อเปิดเลื่อยและเครื่องจักรอื่น ๆ
ในช่วงปลายปี 1800 ความก้าวหน้าอย่างรวดเร็วเกิดขึ้นในพลังงานไฟฟ้าพลังน้ำซึ่งเป็นรูปแบบของพลังงานไฟฟ้าพลังน้ำซึ่งการเคลื่อนที่ของน้ำจะถูกแปลงเป็นไฟฟ้า สหรัฐฯมีโรงไฟฟ้าพลังน้ำกว่าสองร้อยแห่งในช่วงเปลี่ยนศตวรรษส่วนใหญ่ตั้งอยู่ที่เขื่อนขนาดกลางถึงใหญ่ วันนี้สถานที่ที่ดีที่สุดสำหรับโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดใหญ่ส่วนใหญ่ถูกใช้ประโยชน์ในโลกที่พัฒนาดังนั้นโครงการใหม่ส่วนใหญ่จะเกิดขึ้นในประเทศกำลังพัฒนาเช่นจีน โรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็กกำลังได้รับการพิจารณาทั้งในประเทศที่พัฒนาแล้วและกำลังพัฒนา
มหาสมุทรของโลกนี้ยังมีแหล่งพลังงานที่มีศักยภาพมากมายที่พลังงานไฟฟ้าพลังน้ำสามารถแตะเข้าไปได้ พลังน้ำขึ้นน้ำลงมีจุดมุ่งหมายเพื่อใช้ประโยชน์จากระดับการเปลี่ยนแปลงของมหาสมุทรในพื้นที่ชายฝั่งทะเล แม้ว่าโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดใหญ่จะเริ่มดำเนินการในฝรั่งเศสในช่วงปลายทศวรรษที่ 1960 แต่ต้นทุนการก่อสร้างที่สูงและจำนวนที่ตั้งที่เหมาะสมก็ช่วยป้องกันไม่ให้เกิดกระแสไฟฟ้าจากน้ำขึ้นน้ำลง
อีกทางเลือกที่มีศักยภาพคือพลังงานคลื่นซึ่งสามารถควบคุมได้หลายวิธี หนึ่งโครงการสาธิตในนอร์เวย์ใช้การเคลื่อนที่ของคลื่นเพื่อผลักและดึงอากาศผ่านท่อซึ่งหมุนกังหันเพื่อผลิตกระแสไฟฟ้า โปรตุเกส, ออสเตรเลีย, และสหราชอาณาจักรได้ทดลองกับฟาร์มคลื่น - กลุ่มของอุปกรณ์ที่ผลิตกระแสไฟฟ้าจากพลังงานคลื่น อุปกรณ์อื่น ๆ บางตัวพยายามที่จะจับกระแสน้ำทางทะเลที่อยู่ใต้ผิวน้ำ
การแปลงพลังงานความร้อนจากมหาสมุทร (OTEC) แตกต่างจากพลังงานน้ำประเภทอื่น ๆ โดยที่ไม่จับพลังงานโดยตรงจากการเคลื่อนที่ของน้ำ OTEC ใช้ประโยชน์จากความแตกต่างของอุณหภูมิที่พบในระดับความลึกที่แตกต่างกันของมหาสมุทร น้ำอุ่นบนพื้นผิวของมหาสมุทรนั้นถูกดันและกลายเป็นไอน้ำหรือใช้เพื่อให้ความร้อนของเหลวอื่นซึ่งกลายเป็นไอน้ำ จากนั้นไอน้ำจะถูกนำมาใช้เพื่อผลิตพลังงานกังหันและสร้างพลังงานและน้ำเย็นจะถูกสูบจากระดับความลึกที่มากขึ้นจากนั้นจึงเปลี่ยนไอน้ำให้เป็นของเหลวและรีสตาร์ทวงจร ระบบ OTEC เชิงทดลองได้ถูกสร้างขึ้นในสถานที่เช่นฮาวาย แต่การสูบน้ำเย็นจากระดับความลึกที่ยอดเยี่ยมจะช่วยลดประสิทธิภาพของระบบทำให้ยากสำหรับระบบ OTEC ที่จะคุ้มค่า
