elektrik enerjisine dönüştürülür. Pratikte termik santrallerde ya buhar türbini ya da gaz türbini kullanılır. Bu türbinlerde ilk olarak uygun biçimde yönlendirilen su buharı veya gaz milin üzerine yerleştirilmiş kanatçıkları döndürerek mekanik enerjiyi oluşturmaktadır. Termik santrallerde enerji dönüşümü şekildeki gibidir.
Buhar türbinlerinde yakıtın yanması ile ortaya çılan ısının yardımıyla bir kazandaki suyun ısıtılması sonucu belli bir sıcaklık ve basınçta buhar elde edilir. Bu kuvvetli buhar türbin kanatçıkları üzerinden geçerek milin dönmesini sağlar. Türbinin miline bağlı bir generatörün rotoru bu milin hareketiyle dönmeye başlar ve generatörün stator bölümünde gerilim indüklenmesine sebep olur. Türbinden çıkan buhar soğuk su ile tekrar yoğunlaştırılır ve su şeklinde kazana gönderilir. Sıcaklık yaklaşık 600 °C civarında olabilir. Buhar santralinin ilke şeması şekildeki gibidir. 
Termik santrallerde birinci enerji kaynağı olarak çoğunlukla taşkömürü, linyit , fuel-oil veya doğalgaz kullanılır. Petrole dayalı yakıtlar içinde en ucuz olanı fuel-oil ’dır.
Ülkemizde üretilen elektrik enerjisinin birinci enerji kaynaklarına göre ağırlığı aşağıda verilmiştir.

Linyit %28 Doğalgaz %14 Fuel-oil %7 Dizel %2 Taşkömürü %2

Klasik olarak termik santrallerden elektrik enerjisi elde edilişiyle hiçbir farkı yoktur. Isı üretimi için çekirdek tepkimesinde oluşan nükleer enerji kullanılır. Nükleer enerji santraller sera gazı emisyonları bakımından yenilenebilir enerji santrallerine benzer değerler göstermekte ve düşük karbon teknolojileri arasında yer almaktadır .

Alışılmış enerji kaynaklarının dışındaki enerji kaynakları alternatif enerji kaynakları adını alır. Güneş enerjisi , rüzgar enerjisi , dalga ve gelgit enerjisi , biyo kütle enerjisi ,elektrik enerjisine dönüştürülebilir. Pratikte elektrik enerjisi elde etmek için güneşten iki şekilde faydalanılmaktadır:
Jeotermal enerji yerkabuğunun derinliklerindeki yüksek basınca ve sıcaklığa sahip magmanın depoladığı ısı enerjisidir. İçinde bulunan zararlı gazlardan ve tortulardan temizlenen buhar türbine veriliyor ve generatör çalıştırılıyor. Atık buhar yoğunlaştırılarak bir pompa yardımıyla soğutma kulesine ve oradan da tekrar yeraltındaki katmanlara geri gönderilir.
Ülkemizde ilk ve tek Denizli Kızıldere jeotermal enerji gücü 20,4MW tır. İlke şeması aşağıdaki gibidir.
Güneşin ve ayın belli dönemlerdeki çekim etkisine bağlı olarak denizlerde ve okyanuslarda meydana gelen yükselme ve alçalmalardan yararlanılarak elde edilen bir enerji çeşididir. Kıyılarda oluşabilen dalga yüksekliği 8-10m’yi buluyor ve her gün tekrarlanıyor. Aynı hidroelektrik santrallerdeki teknikle elektrik enerjisi elde edilebilir. Potansiyeli çok yüksektir fakat çok yaygın kullanılmamaktadır.
Termik santrallar, kömür, akaryakıt veya gaz gibi fosil yakıtların yakılması yoluyla elektrik üretir. Su santrallarda, ocağın kazan bölümünde dolanan su, çok sıcak buhar haline dönüşür ve bu buhar, elektrik akımı üreten alternatörlere bağlı türbinleri çalıştırır. İlk büyük petrol krizi sanayileşmiş Batılı ülkelerde bu tip termik santralların yapımını yavaşlattı. Ancak gene de bu tip santrallar, birçok ülkede enerji açığını kapatmakta görev üstlenmeye devam etmektedir. 
Termik santralların ürettiği ısının bir bölümü çevreye atılır. Soğutma suyunun sağlandığı kıyı ve ırmak suları birkaç derece ısınır. Kömürün yanmasıyla oluşan küllerin bir bölümü bacaların elektrostatik filtrelerinden dışarı sızar. Ve nihayet, bütün fosil yakıtlar azot ve kükürt içerir ve bu maddeler yanma sonrasında oksitler halinde atmosfere karışır. Çevre uzmanlarına göre gaz atıklar, ormanlar için son derece zararlı olan asit yağmurlarının en önemli nedenidir.

Yukarıda belirtilen güneş ısı soğutucuların aksine, fotovoltaik paneller güneş ışığını doğrudan elektriğe dönüştürür. Güneş ışığı özgür ve bol olmasına rağmen, güneş elektrik nedeniyle panellerinin maliyeti genellikle hala mekanik güç oluşturulan büyük ölçekli daha üretmek için daha pahalıdır. % 30 dönüşüm verimliliği yakın piyasada artık mevcuttur. Düşük verimlilik silikon güneş hücreleri maliyeti ve multijunction hücrelerinde azalma görülmektedir. % 40'ın üzerinde verim deneysel sistemlerde ortaya konmuştur. Yakın zamana kadar, fotovoltaik en yaygın orada ticari bir şebekeye erişim yok, ya da bireysel ev ve işyerleri için ek elektrik kaynağı olarak nerede uzak sitelerde kullanıldı. Çevresel kaygılar tarafından tahrik sübvansiyonlar ile birlikte imalat verimlilik ve fotovoltaik teknolojisindeki son gelişmeler, dramatik güneş panelleri konuşlandırılmasını hızlanmıştır. Kurulu kapasite Almanya, Japonya ve Amerika Birleşik Devletleri'nde artışlar liderliğindeki yılda% 40 oranında artıyor.

Çeşitli diğer teknolojiler incelenmiş ve güç üretimi için geliştirilmiştir. Katı hal nesil (hareketli parçalar olmadan) taşınabilir uygulamalarda, özellikle ilgi çekicidir. Bu alan, büyük ölçüde hakim olduğu termoelektrik olsa da, (TE) aygıtları Termiyonik (TI) ve termofotovoltaik (TPV) sistemlerinin yanı sıra geliştirilmiştir. Tipik olarak, TE cihazlar TI ve TPV sistemlerine göre daha düşük sıcaklıklarda kullanılır. Piezoelektrik cihazlar, özellikle de mekanik gerginlik elektrik üretimi için kullanılan enerji hasat . Betavoltaics radyoaktif bozunma elektrik üreten solid-state jeneratör başka bir türü vardır. Sıvı bazlı manyetohidrodinamik (MHD) elektrik üretimi elektrik gücünü ayıklanması için bir yöntem olarak ele alınmıştır nükleer reaktörler daha geleneksel yakıt yakma sistemlerinden de ve. ozmotik güç nihayet yerlerde başka bir olasılık olduğu tuzlu ve tatlı su birleştirir (örneğin deltalar. ..) Elektrokimyasal elektrik üretimi de taşınabilir ve mobil uygulamalar önemlidir. Şu anda, en elektrokimyasal güç kapalı elektrokimyasal hücreler ("gelen piller "), tartışmasız daha kullanılmaktadır hangi depolama nesil sistemlere göre sistemlerin; ancak olarak bilinen açık elektrokimyasal sistemler, yakıt hücreleri , son birkaç yıl içinde araştırma ve geliştirme büyük bir geçiyor olmuştur. Yakıt hücreleri, doğal yakıtların veya sentezlenmiş yakıtların (özellikle elektrolitik itibaren iki güç ayıklamak için kullanılabilecek hidrojen ) ve böylece üretim sistemleri veya bunların kullanımına bağlı olarak depolama sistemleri olarak görülebilir.

Elektrik üretim modları ve ekonomik canlılığı seçim talebi ve bölgedeki doğrultusunda değişir. Ekonomi önemli ölçüde değişebilir dünyada yaygın satış fiyatlarıyla sonuçlanan örneğin Danimarka'da bu kWh başına 40 sent iken Venezuela fiyat kWh başına 3 cent. Hidroelektrik santralleri, nükleer santraller, termik santraller ve yenilenebilir kaynaklar kendi artıları ve eksileri vardır ve seçim yerel güç gereksinimi ve talepteki dalgalanmalara dayanmaktadır. Tüm güç yükleri farklı ama günlük asgari sürekli çalışacak bitkiler tarafından sağlanan baz yük vardır. Nükleer, kömür, petrol ve gaz tesisleri baz yük sağlayabilmektedir. 
Yüksek talep yenilenebilir kaynaklardan karşılanamaz. Isı enerjisi, yüksek sanayi yoğunluğu alanlarında ekonomiktir. Endüstri genellikle uzak yerleşim alanlarından yer almakta olarak lokalize kirliliğinin etkisi de en aza indirilir. Bu bitkiler aynı zamanda daha fazla birim ekleme veya geçici bazı birimlerin üretimini azaltarak yük ve tüketim değişimi dayanabilir. Nükleer enerji santralleri tek bir birim güç büyük miktarda üretebilir. Ancak, Japonya'daki son afetler nükleer enerjinin güvenliği kaygıları artırdı ve nükleer santrallerin sermaye maliyeti çok yüksektir. Hidroelektrik santraller düşen su potansiyel enerji türbinleri ve güç nesil taşımak için harnessed olabilir alanlarda yer almaktadır. Bu yük, yıllık üretim döngüsü ve suyun akışı sınırlı saklamak için yeteneği sırasında çok fazla değişen üretim ekonomik olarak uygulanabilir bir kaynak değildir. 
Nedeniyle teknolojisindeki gelişmeler için hidroelektrik (güneş enerjisi, rüzgar enerjisi, gelgit gücü, vb) dışındaki yenilenebilir kaynaklar ve seri üretimi ile üretim maliyet aşağı geldi ve enerji birçok durumda artık fosil yakıtlar ile maliyet karşılaştırmalı . Dünyada birçok hükümet yeni enerji üretiminin yüksek maliyeti dengelemek için ve yenilenebilir enerji sistemlerinin kurulumu ekonomik açıdan yapmak için sübvansiyon sağlar. Ancak, bunların kullanımı sık sık sınırlıdır. Doğal gaz fiyatları milyon başına 3 $ altında ise İngiliz ısı birimi doğalgazdan elektrik üreten kömür yakarak güç üreten daha ucuzdur.

2009 yılında elektrik üretimi 20,053TWh oldu. Elektrik kaynakları% 67, yenilenebilir enerji% 16 (ağırlıklı olarak hidroelektrik, rüzgar, güneş ve biyokütle) ve nükleer enerji% 13 fosil yakıtlar vardı ve diğer kaynaklar% 3 idi. elektrik üretimi için fosil yakıt kullanımı çoğunluğu kömür ve gaz oldu. Bu elektrik enerjisi üretmek için kullanılan en pahalı yaygın emtia gibi yağ,% 5.5 idi. Yenilenebilir enerji yüzde doksan iki% 1.8% 6 rüzgar ve jeotermal ile hidroelektrik izledi. Güneş fotovoltaik% 0.06 idi, ve termal güneş enerjisi% 0.004 idi. OECD Factbook 2011-12 (2009 verileri) vardır. 

Elektrik üretimi için tüm santrallerde tüketilen toplam enerji 4398768 ktoe (kilo oldu petrol eşdeğeri ton 2008 yılının birincil enerji kaynakları (TPES) için toplam% 36 idi). 
(Brüt) Elektrik üretimi 1.735.579 ktoe (20.185 TWh), verim% 39 oldu ve% 61 denge ısı elde edilmiştir. Isı küçük bir bölümü (giriş toplamın% 3 145141 ktoe) kojenerasyon, ısı ve enerji santrallerinde de kullanılmıştır. elektrik ve güç iletim kayıpları içi tüketimi 289.681 ktoe idi. nihai tüketiciye verilen miktar enerji santralleri ve ısı ve güç tüketilen toplam enerjinin% 33 idi 1445285 ktoe (16.430 TWh) oldu kojenerasyon (CHP) bitkiler.

Amerika Birleşik Devletleri uzun zamandır takip en az% 25, 2005 yılında küresel bir pay ile en büyük üreticisi ve elektrik tüketici olmuştur Çin , Japonya, Rusya ve Hindistan'da. Jan-2010 yılı itibarıyla, 2 büyük jeneratörler için toplam elektrik üretimi şu şekilde oldu: ABD: 3992000000000 kWh (3992 TWh) ve Çin: 3715000000000 kWh (3715 TWh).

Data source of values (electric power generated) is IEA/OECD.