Vattenturbiner används för att utvinna energi från rörligt vatten, vanligtvis för produktion av vattenkraft. De fungerar genom att tvinga vatten förbi lutande blad, som snurrar turbinerna. Vattenturbiner kan monteras mekaniskt på maskiner eller till en elektrisk generator. Ångturbiner använder gasformig ånga, snarare än flytande vatten, för att fungera.
Föregångaren till vattenturbiner var vattenhjulet som användes i tusentals år. Ett vattenhjul är orienterat vertikalt med endast en liten del nedsänkt under vattnet vid varje given tidpunkt. Denna typ av hjul förlitar sig på att vattnets horisontella momentum i en flod svänger. För att detta ska fungera måste hjulet ha åsar eller hinkar för att fånga upp vattnet. Samma princip används i skovelhjulet på en ångbåt.
Vattenturbiner fungerar dock på ett annat sätt, med bladen anordnade på ett sätt som är analogt med en väderkvarn. Vätska strömmar genom en väderkvarn snarare än förbi den. Samma design används för vattenturbiner, även om formen på bladen är optimerad för vatten istället för luft.
Vattenturbinen började användas flitigt under 19-talet. Innan el fanns tillgänglig drevs fabrikerna mekaniskt. Vattenturbiner fästes vid maskiner på ungefär samma sätt som en bils motor är fäst vid dess hjul. En motor kan fortsätta att rotera medan en transmission fördelar kraften till hjulen genom att skapa eller bryta en mekanisk anslutning. På liknande sätt kan en fabrik drivas utan att det involverar el.
På senare tid har vattenturbiner använts i vattenkraftverk. Dessa växter involverar vanligtvis en damm med en betydande skillnad i vattennivå mellan sidorna. Anläggningen utvinner den gravitationella potentiella energin som lagras i det högre vattnet genom att tvinga den att strömma genom vattenturbiner; med andra ord, när vattnet faller från den höga nivån till den låga, trycker det på en vattenturbins blad och snurrar turbinen. Rotationsenergi omvandlas till elektricitet med en elektrisk generator. År 2008 stod vattenkraft för majoriteten av den förnybara energin som producerades över hela världen.
Ångturbiner, å andra sidan, utnyttjar energi från ånga istället för flytande vatten. De används flitigt i andra typer av kraftverk. I själva verket är ångturbinen den primära metoden för att omvandla termisk energi till kinetisk energi i storskaliga tillämpningar. Oavsett om värmen i ett kraftverk kommer från kolförbränning eller kärnklyvning, används den för att koka vatten och producera ånga. Högtrycksångan avleds sedan för att strömma genom en turbin, vilket får den att snurra snabbt och vrida en elektrisk generator.