L’ère de l’hydroélectricité commença vers la fin du XIXème siècle avec l’invention de la turbine électrique. On appelle « petite hydraulique » les mini-, micro- et pico-centrale ayant une puissance inférieure à dix mégawatts. Au delà, c’est la « grande hydraulique » dont les barrages les plus puissants se trouvent aujourd’hui en Asie et en Amérique du Sud. La centrale hydroélectrique la plus grande au monde est le barrage des Trois-Gorges sur le Yangzi Jiang en Chine. Malgré les avantages de l’énergie hydraulique en tant qu'énergie renouvelable, il ne faut pas sous-estimer les impacts environnementaux et sociaux qu'engendrent les grandes centrales hydroélectriques sur le paysage, les écosystèmes et la vie des gens. Dans la production électrique mondiale, l’hydroélectricité est la troisième source la plus importante, après le charbon et le gaz naturel. En France, seul le nucléaire a une plus grande part que l’hydraulique dans le mix électrique. En 2015, environ 60 térawatts-heures étaient produites en France, dont plus d'un tiers en Auvergne Rhône-Alpes.
Du coté des énergies marines, on trouve cinq principaux types : l’énergie marémotrice issue des mouvements de l'eau créés par les marées, l’énergie hydrolienne issue des courants marins, l’énergie des vagues (houlomotrice), l’énergie thermique des mers ainsi que l’énergie osmotique qui désigne l’énergie exploitable à partir de la différence de salinité entre l’eau de mer et l’eau douce. Dans le domaine de l’énergie marémotrice, la France a un rôle de pionnier avec la centrale de La Rance qui est en service depuis 1966 et qui dispose d’une puissance installée de 240 mégawatts. Elle est la seule énergie marine aujourd’hui exploitée au niveau industriel par la France avec une production d’environ 40 kilotonnes d'équivalent pétrole par an. Dans l’Union européenne, seul le Royaume-Uni dispose aussi d'une production industrielle d'énergies marines. Les Britanniques ont pris une longueur d'avance en ce qui concerne l'énergie hydrolienne, un domaine dans lequel la France est au stade de prototypes et centrale pilotes - notamment en Bretagne.
