Las centrales hidroeléctricas nacen como producto de la evolución de los antiguos molinos que aprovechaban la fuerza de la corriente del agua para mover una rueda. Ahora se utiliza la energía potencial gravitatoria del agua de un cauce de un río, a un determinado desnivel, para generar energía eléctrica.
Esta tecnología de generación es una de las más ecológicas y más competentes, pues son muy conocidas sus ventajas: regulación de cuencas hidráulicas, mantenimiento de caudales ecológicos y reservas para regadío, rapidez de obtención de energía en picos de demanda.
Aún así existía la problemática de que, en ciertas horas del día, la demanda energética era inferior a la generación de esta, por tanto la energía que se estaba generando no podía ser aprovechada y se perdía. Como solución a este inconveniente surgieron las centrales hidroeléctricas reversibles, que acumulan la energía, regulando así la generación según la demanda.
Las centrales hidroeléctricas reversibles fusionan el método de generación tradicional con un sistema de bombeo a un embalse superior para momentos de baja demanda, por lo que la central cuenta con dos embalses a distintos niveles.
Cuando la demanda es alta, se abren las compuertas del embalse superior y se procede a la generación de energía mediante el salto hidráulico. Por el contrario, cuando la capacidad de generación supera a la demanda, como si de una "batería recargable" se tratase, este excedente energético se almacena en forma de agua; se utiliza para bombear el agua de vuelta al embalse superior y poder reutilizar este volumen en otro salto hidráulico para generar de electricidad nuevamente.
La maximización del volumen del embalse superior conlleva un aumento de energía potencial en el salto, que se traduce, por tanto, en un acusado incremento en generación de energía.
Ejemplos de este tipo de centrales son por ejemplo La Muela I y II, en España, o la central Taum Sauk, en Missouri.
