Un bacino idroelettrico è un punto di raccolta dell’acqua, naturale nel caso di laghi, oppure artificiale qualora sia presente un’opera di sbarramento della sezione del corso d’acqua, come ad esempio una diga. Forma e dimensioni sono determinate dalle caratteristiche geologiche della zona, mentre la ramificazione del reticolo idrografico dipende anche dalle precipitazioni, dal suolo, dalla vegetazione e dall’attività umana.

In un bacino idroelettrico artificiale è frequentemente presente una diga che, oltre a creare una riserva d'acqua, ha anche il positivo effetto di aumentare il dislivello da sfruttare per il salto del fluido. A seconda della distanza della centrale, l’acqua può essere convogliata direttamente mediante la condotta forzata, oppure inizialmente trasportata tramite opere idrauliche come canali o gallerie.

Ad ogni diga sono associate opere idrauliche di regolazione del livello del bacino idroelettrico, come ad esempio lo scolmatore, un canale che ha la funzione di bypass idraulico, consentendo di far defluire l’acqua in caso di livello di piena oltre il limite massimo.

La funzione del bacino idroelettrico è quella di fungere da serbatoio di energia rinnovabile in divenire, per rilasciare acqua in maniera controllata a seconda delle esigenze. La creazione di un bacino ha come effetto anche la decantazione delle acque: nel tempo di permanenza all’interno del bacino, la maggior parte delle impurità e dei detriti presenti nel corso d’acqua si depositano sul fondo, lontano dalla zona di presa; la pulizia finale delle acque viene ad ogni modo garantita dai sistemi di filtrazione in ingresso, consentendo alla centrale idroelettrica di poter lavorare in sicurezza.