Air yang bergerak memiliki banyak energi. Hanya enam inci (15 sentimeter) air yang mengalir dapat menghanyutkan mobil kecil. Kincir air adalah upaya awal yang berhasil untuk memanfaatkan energi air yang mengalir dan memanfaatkannya untuk digunakan manusia. Kincir air adalah roda dengan dayung atau ember yang melekat padanya. Air mengalir di atas dayung atau ember, menyebabkan roda bergerak dan memungkinkan energi ditransfer untuk melakukan pekerjaan.
Kincir air telah digunakan selama ribuan tahun. Faktanya, ada bukti bahwa mereka telah digunakan sejak 4000 SM. Seorang penulis Yunani, Antipater, menyebut kincir air dalam salah satu karyanya. Bukti kincir air dapat ditemukan di seluruh dunia, termasuk di Italia, India, Cina, dan Amerika. Di mana pun mereka ditemukan, kincir air umumnya diklasifikasikan dalam tiga kategori: roda horizontal, roda overshot, dan roda undershot.
Roda horizontal dianggap sebagai bentuk paling awal dari roda air. Roda itu sendiri biasanya diletakkan di lantai pabrik atau di mana pun digunakan. Air yang mengalir deras kemudian dibiarkan membasuhnya, mengenai dayung dan menyebabkan roda berputar. Roda putar dipasang dengan poros vertikal ke batu giling atas, yang memutar dan menggiling roda terhadap batu giling bawah yang tidak bergerak. Ini adalah bentuk kincir air yang paling tidak efisien.
Kincir air undershot lebih efisien. Jenis roda vertikal ini dapat digunakan di tempat yang lanskapnya datar. Kekuatan air mendorong dayung di bawah roda, menyebabkannya berputar. Variasi dari jenis roda ini, meskipun kadang-kadang diklasifikasikan sebagai jenisnya sendiri, adalah roda dada. Dengan roda jenis ini, air mengenai ember dekat — atau tepat di atas —tengah roda.
Menggunakan sekitar 63% energi air, kincir air adalah jenis kincir air yang paling efisien. Roda backshot adalah salah satu variasi dari jenis ini. Roda vertikal ini menggunakan air yang mengalir di atas roda untuk menggerakkannya. Dengan demikian, roda tidak hanya bergerak dengan kekuatan air, tetapi juga memanfaatkan kekuatan gravitasi. Seringkali, air yang digunakan untuk menggerakkan roda-roda ini harus dibendung atau dialihkan dengan cara tertentu. Meskipun jenis kincir air ini paling efisien, konstruksinya juga paling berdampak pada lingkungan.