اصطلاح انرژی برق آبی یا هیدروالکتریسیته اصطلاحی است که به انرژی الکتریکی تولید شده توسط نیروی آب اطلاق می شود. در سال ۲۰۱۵، مولد های هیدروالکتریکی ۱۶٫۶٪ از کل برق جهان و ۷۰٪ کل برق تجدید پذیر را تولید کردند. و پیش بینی شد برای ۲۵ سال آینده حدود ۳٫۱٪ در هر سال افزایش یابد.
نیروی هیدروالکتریکی در ۱۵۰ کشور جهان تولید می شود و مناطق آسیا و اقیانوسیه در سال ۲۰۱۳ به میزان ۳۳ درصد از انرژی برق آبی جهان را تولید می کنند. چین بزرگترین تولید کننده انرژی برق آبی است که در سال ۲۰۱۳ به میزان ۹۲۰ تراوات ساعت (TWh) تولید کرده و تولیدات برق این کشور، ۱۶٫۹ درصد از مصرف برق خانگی را تامین می کند.
هزینه ی نیروگاه های برق آبی نسبتاً کم است، و این موضوع انرژی برق آبی را به یک منبع قابل رقابت در بین انواع انرژی های تجدید پذیر قرار می دهد. نیروگاه های برق آبی برخلاف نیروگاه های زغال سنگی یا بنزینی، هیچ آبی مصرف نمی کند. هزینه معمول برق در یک ایستگاه برق آبی که میزان تولید برق در آن بیش از ۱۰ مگاوات است، در حدود ۳ تا ۵ سنت آمریکا در هر کیلووات ساعت می باشد. با داشتن سد و مخزن، می توان این نیروگاه ها را به یک منبع انعطاف پذیر در تولید برق تبدیل کرد. زیرا مقدار تولید شده توسط ایستگاه قابل تنظیم است و می توان در چند ثانیه میزان تولید را زیاد یا کم کرد تا با نیاز های انرژی منطقه سازگار شود. پس از احداث مجتمع برق آبی، این پروژه هیچ گونه زباله ای به طور مستقیم تولید نمی کند، و در بسیاری از موارد در این نوع تولید برق، میزان تولید گاز های گلخانه ای به میزان قابل توجهی پایین تر از نیروگاه های دارای سوخت فسیلی است.
از زمان های قدیم از انرژی برق آبی برای آسیاب کردن آرد و کار های روزمره ی دیگر استفاده می شده است. در اواسط دهه ۱۷۷۰، مهندس فرانسوی برنارد فارست دبلیدور (Bernard Forest de Bélidor) مقاله ای با نام Architecture Hydraulique را منتشر کرد که محور های عمودی و افقی را در ماشین های هیدرولیک شرح می داد. در اواخر قرن نوزدهم، ژنراتور برق توسعه یافت و آنچه اکنون با نام هیدرولیک می شناسیم نشات گرفته از آن دوره است. تقاضای رو به رشد ناشی از انقلاب صنعتی نیز توسعه ی چشمگیری را به دنبال داشت. در سال ۱۸۷۸ اولین طرح برق آبی جهان در کراگساید (Cragside) در منطقه ی نورثمبرلند (Northumberland)، واقع در کشور انگلستان توسط ویلیام آرمسترانگ ( William Armstrong) توسعه یافت. از این فناوری برای تأمین انرژی یک لامپ تک قوس در گالری هنری وی استفاده شد. نیروگاه قدیمی شولکوپف شماره یک (Schoelkopf Power Station No. 1)، در ایالات متحده آمریکا در نزدیکی آبشار های نیاگارا، در سال ۱۸۸۱ شروع به تولید برق کرد. اولین نیروگاه برق آبی ادیسون، کارخانه خیابان ولکان، در ۳۰ سپتامبر سال ۱۸۸۲ در اپلتون (Appelton)، ویسکانسین (Wisconsin) شروع به کار کرد و تولیدی در حدود ۱۲٫۵ کیلووات داشت. تا سال ۱۸۸۶ در ایالات متحده و کانادا ۴۵ نیروگاه برق آبی به وجود آمد و تا سال ۱۸۸۹ تنها در ایالات متحده ۲۰۰۰۰ نیروگاه هیدروالکتریسیته در حال بهره برداری وجود داشت.
نیروگاه های برق آبی در طول قرن بیستم گسترش یافتند. از انرژی برق آبی به عنوان زغال سنگ سفید یاد می شد. نیروگاه های اولیه سد هوور (Hoover Dam) با تولید حدود ۱٫۳۴۵ مگاوات، بزرگترین نیروگاه برق آبی جهان در سال ۱۹۳۶ بود تا در سال ۱۹۴۲ با بهره برداری ۶٫۸۰۹ مگاوات توسط سد گرند کولی (Grand Coulee) این رکورد تحت شعاع قرار گرفت. پس از آن سد ایتایپو (Itaipu) در سال ۱۹۸۴ در آمریکای جنوبی به عنوان بزرگترین تولید کننده انرژی هیروالکتریکی شناخته شد و در حدود ۱۴ گیگاوات تولید داشت، اما این رکورد نیز در سال ۲۰۰۸ توسط سد تری گورجس (Three Gorges) در چین با ۲۲٫۵ GW فراتر رفت. سرانجام تولیدات امروز نیروی هیدروالکتریک در برخی از کشور ها از جمله نروژ، جمهوری دموکراتیک کنگو، پاراگوئه و برزیل بیش از ۸۵ درصد برق مورد نیاز را تأمین می کند. ایالات متحده در حال حاضر بیش از ۲۰۰۰ نیروگاه برق آبی دارد که ۶٫۴٪ از کل تولید برق مورد نیاز آن را تأمین می کند. که ۴۹٪ از انرژی تجدید پذیر در این کشور است.
پتانسیل فنی برای توسعه انرژی آبی در سراسر جهان بسیار بیشتر از تولید واقعی است: درصد ظرفیت پتانسیل نیروگاه های برق آبی که توسعه نیافته است، ۷۱ درصد در اروپا، ۷۵ درصد در آمریکای شمالی، ۷۹ درصد در آمریکای جنوبی، ۹۵ درصد در آفریقا، ۹۵ درصد در خاورمیانه و ۸۲ درصد در آسیا و اقیانوسیه می باشد. با توجه به واقعیت های سیاسی مخازن جدید در کشور های غربی، ممکن است محدودیت های اقتصادی در جهان سوم و عدم وجود سیستم انتقال در مناطق توسعه نیافته، سبب شود تا ۲۵ درصد از پتانسیل بهره برداری فنی باقیمانده قبل از سال ۲۰۵۰ توسعه یابد. در منطقه آسیا و اقیانوسیه، برخی از کشور ها پتانسیل آبی خود را به شدت توسعه داده اند و فضای رشد کمی دارند.