水轮机是一种将水流的动能转换为旋转机械能的动力机械，属于流体机械中的透平机械。它通过水流对叶片的冲击或反作用力使轮子旋转，从而将水能转化为机械能，并进一步转化为电能。水轮机在水电站中应用广泛，是水力发电站的主要动力机械。
水轮机可以分为两大类：
冲击式水轮机：
利用水流的动能直接冲击转轮，使其旋转。
反击式水轮机：
利用水流在转轮内部的反作用力推动转轮旋转。
水轮机的组成部分主要包括转轮、主轴、轴承和座环等。转轮在水流作用下旋转，并驱动主轴，带动发电机转子旋转而发电。作完功的水则通过尾水管道排向下游。
水轮机具有悠久的历史，早在公元前100年前后，中国就出现了水轮机的雏形——水轮，用于提灌和驱动粮食加工器械。现代水轮机则大多数安装在水电站内，用来驱动发电机发电。在水电站中，上游水库中的水经引水管引向水轮机，推动水轮机转轮旋转，带动发电机发电。
水轮机是一种有效的可再生能源利用方式，具有清洁、高效、可持续等优点。随着技术的不断进步，水轮机的效率和可靠性也在不断提高，成为现代能源结构中不可或缺的一部分。