水蓄能发电是水能利用的另一种形式，它不是开发水力资源向电力系统提供电能，而是以水体作为能量储存和释放的介质，在电力有剩余时把能量储存起来，在电力不足时把能量释放出来，对电网的电能供给起重新分配和调节的作用。
     抽水蓄能电站一般采用兼具水泵和水轮机两种工作方式的可逆式水轮机。可逆式水轮发电机组有两种工况：在电力负荷出现低谷时（夜间），可逆式水轮机作为水泵运行，发电机作为电动机运行，电动机从电网吸收电能（火电机组发出的过剩电能）并带动水泵，将水库的水抽到上水库储存起来，称为正向抽水；在电力负荷出现高峰时，将上水库的水释放下来，可逆式水轮机当作水轮机运行，驱动发电机发出电能，称为反向发电。
     抽水蓄能和放水发电的过程虽然是可逆的，但是能量会出现损失。水力发电量与抽水耗电量之比约为75%，即用1kWh的 电能将下水库的水抽到上水库，再将上水库的水释放用来发电时，由于各种损耗使得发电量最多只有0.75kW· h 。但是由于用电高峰（峰电）时刻与用电低谷（谷电）时刻的上网电价之比大于1，国外一般为4:1，因此建造抽水蓄能电站还是有巨大的利润空间。
     抽水蓄能电站的水工建筑物，主要由一个上游水库（上库）、一个下游水库（下库）、引水系统（高压部分）、引水系统（低压部分）、电站厂房等组成。
     抽水蓄级机组可以和常规水电机组安装在一座电站内，这样的电站既有电网调节作用又有径流发电功能，称为常蓄结合或混合式电站。有的蓄能电站是专为电网调节修建的，称为纯抽水蓄级电站。