原動機の一種であり、燃料の燃焼等で生成された高温のガスでタービンを回して回転運動エネルギーを得る内燃機関である。ガスタービン発電方式や、コンバインドサイクル発電方式の発電所に設置されている。燃料は主に天然ガス（LNG）であるが、小型のものは重油や軽油が使用される。蒸気タービンに比べて起動時間が短いため、ピーク時用内燃力発電として1950年代から用いられていた。また、ディーゼルエンジンと比較して、小型軽量で冷却水が不要なため、非常用発電機に用いられる。ガスタービンは高温で動作するため、その排気もまた十分に高温であり、排熱回収ボイラー、蒸気タービンと組み合わせた高効率コンバインドサイクル発電方式の普及が進んでいる。また、電気および蒸気を付近の工場などに供給する熱電併給システム（コジェネレーション）を導入している発電所もある。コンバインドサイクル発電で使用されるガスタービンは、導入当初1,100℃級であったが、熱効率向上のため高温化が進み、改良型では1,300℃級が採用され、近年では1,500℃級、1,600℃級が採用されてきている。熱効率（低位発熱量基準）は、ガスタービン発電では38%前後、汽力発電（蒸気タービン）では44%前後が限度であったが、1,600℃級ガスタービンと蒸気タービンの組み合わせでは60%以上が可能となった。
石炭や石油、天然ガス(LNG)を燃焼させて得た熱を水に伝え、水蒸気に変える。純度の高い水が必要であるため、水処理装置（イオン交換樹脂や逆浸透膜装置及び付帯設備）で硬度分、場合によっては、シリカやその他のイオン、溶存ガスなど除去している。水蒸気は蒸気タービンへ送られるほか、付近の工場などに蒸気を供給している発電所もある。発電用ボイラーは伝熱部が水管になっている水管ボイラーであり、循環方法により貫流ボイラー、強制循環ボイラー、自然循環ボイラーがある。熱効率向上のため再熱式がほとんどである。また、貫流ボイラーは定圧ボイラーと変圧ボイラーがあり、近年は発電出力に応じて給水圧力を調整できる変圧ボイラーが採用されているほか、定圧ボイラーの弁を取り替えて、過熱器での変圧運転を行い、低出力運転時の発電効率を向上させている発電所もある。発電効率向上のため、2015年現在の日本では超臨界圧（蒸気温度374.1℃以上、蒸気圧力22.1MPa以上）や、超々臨界圧（蒸気温度593℃以上、蒸気圧力24.1MPa以上）としている。この場合、必ず貫流ボイラーが採用される。なお、排熱回収型コンバインドサイクル発電方式では、ガスタービンからの高温排気を取り入れる、排熱回収ボイラーが使用される。こちらは自然循環ボイラーである。
火力発電（かりょくはつでん）は、石油・石炭・天然ガス・廃棄物などの化石燃料の反応熱エネルギーを電力へ変換する発電方法の一つである。水力発電に比べて建設費が安い、電源立地の自然的条件の制約が少ない、大容量機設置ができる、大消費地に近接した地点で建設できるので電力輸送の際の損失が少なくてすむのが利点。しかし大気汚染の原因となる二酸化炭素(CO₂)や、燃料の種類により、発がん性物質である窒素酸化物(NOₓ)や、硫黄酸化物(SOₓ)等の有害物質を多量に排出する、運転費が大きい等の欠点がある。火力発電を行うための設備を有し、火力発電を専門に行う施設を火力発電所という。
太平洋戦争勃発後も湖南丸が軍に徴用されることは無く、船舶運営会の下で民需用に那覇航路で運航された。日本近海でもアメリカ潜水艦による通商破壊が行われ、同じ那覇航路の嘉義丸撃沈など被害が出ていたため、佐世保鎮守府の護衛の下で護送船団に加入することもあった。湖南丸の最後の航海となったのは、戦争中期の1943年（昭和18年）12月の那覇からの定期航海であった。対馬丸などとともに沖縄戦関連の船舶犠牲として語られることがあるが、沖縄からの民間人疎開が決定された1944年（昭和19年）7月以前であり、疎開船としての行動ではない。海軍飛行予科練習生予定者や女子挺身隊などを含む民間船客683人（経由地の奄美大島からの乗船を含む）が乗船しており、船員72人と海軍警戒隊4人が運航に当たった。貨物は雑貨1766トンと郵便物等が積みこまれていた。12月19日、湖南丸は大信丸、延寿丸と鹿児島行きの沖903船団を組み佐世保防備戦隊所属の特設捕獲網艇「第二新東丸」の護衛で那覇を出港した。経由地である奄美大島の名瀬港までは何事もなく、20日午後5時に名瀬港を出た沖903船団は、港外で慶山丸を加えて加入輸送船4隻となった。敵潜水艦の攻撃を警戒して、当初は横一列の陣形を組むことで魚雷攻撃に弱い側面をかばいあって進んだが、同日午後7時に悪石島を通過してからは単縦陣に陣形を変えた。警戒航行中の21日午前1時38分、口永良部島西方18km付近（北緯30度26分 東経129度58分）において湖南丸はアメリカの潜水艦グレイバックの雷撃に遭った。グレイバックの魚雷2発が右舷に命中した湖南丸はわずか2分で沈没してしまった。湖南丸の乗船者は3隻の救命ボートや筏などで漂流し、うち約400人が護衛協力中の大島防備隊所属特設捕獲網艇｢柏丸｣（宇和島運輸：515総トン）により収容された。ところが、救助活動中の柏丸もグレイバックの魚雷2本を受けた。暖を取るために遭難者の多くが集まっていた機関室に直撃、船体の破片を飛散させながら一瞬で轟沈した。第二新東丸と漁船が湖南丸の救助活動にあたったが発見できた生存者はわずか5名のみで、湖南丸では船客576人・船員69人・海軍警戒隊員3人が死亡した。なお、日本海軍は対潜艦艇4隻と航空機を現場に急派して23日朝まで対潜掃討を行ったが、成果は無かった。