Αν και η αρχή λειτουργίας των υδροηλεκτρικών και των ατμοηλεκτρικών εργοστασίων είναι ακριβώς η ίδια, οι εγκαταστάσεις διαφέρουν ως προς το μέσο περιστροφής της τουρμπίνας: Στα θερμοηλεκτρικά εργοστάσια χρησιμοποιείται ως καύσιμο συνήθως γαιάνθρακας, ο οποίος θερμαίνει νερό μετατρέποντάς το σε ατμό υψηλής πίεσης που κινεί την τουρμπίνα. Αυτός ο τρόπος έχει δύο βασικά μειονεκτήματα: Πρώτον, ο γαιάνθρακας δεν είναι ανανεώσιμη πηγή ενέργειας και, ανεξάρτητα από την ποσότητά του, μετά από κάποιο χρονικό διάστημα θα εξαντληθεί (β) Από την καύση του παράγονται πολλά βλαβερά καυσαέρια, τα οποία επιβαρύνουν σημαντικά την ατμόσφαιρα, κυρίως γύρω από την εγκατάσταση, με ό,τι αυτό συνεπάγεται για όλες τις μορφές ζωής της περιοχής, ενώ πρόβλημα δημιουργούν και τα κατάλοιπα της καύσης (στάχτες κτλ.). Οικονομικά είναι, επίσης, πιο δαπανηρά στη συντήρηση.
Αντίθετα, οι υδροηλεκτρικές εγκαταστάσεις στηρίζονται σε ανανεώσιμη πηγή ενέργειας, την ροή του νερού, η οποία είναι ανανεώσιμη πηγή, στηριζόμενη στον κύκλο του νερού στην Φύση. Δεν παράγουν κανένα απόβλητο, δεν εμφανίζουν εκπομπή κανενός είδους ρύπου και η μόνη περιβαλλοντική επιβάρυνση είναι η κατασκευή του φράγματος και, σε ορισμένες περιπτώσεις, η αδυναμία επικοινωνίας των δύο τμημάτων του ποταμού (που διαχωρίζει το φράγμα) για τις υδρόβιες μορφές ζωής.
