توزع الكهرباء المولدة في محطات الطاقة عبر شبكة واسعة من خطوط النقل حتى تصل إلى المنازل والمصانع وسائر المستهلكين. ولأن نقل الكهرباء بجهد منخفض يؤدي إلى فقدان جزء كبير من الطاقة على شكل حرارة بسبب مقاومة الأسلاك، تُرفع قيمة الجهد إلى مئات آلاف الفولتات قبل الإرسال لمسافات طويلة، مما يقلل الفاقد ويزيد كفاءة النقل.

تنتج محطات الطاقة النووية الكهرباء باستخدام الحرارة المتولدة من انشطار نوى بعض الذرات داخل المفاعل، ثم تُستعمل هذه الحرارة لتسخين الماء وإنتاج البخار وتشغيل التوربينات. وتخضع عملية الانشطار لأنظمة تحكم وتبريد دقيقة، لأن استمرار التفاعل وإدارة الحرارة والمواد المشعة يتطلبان إجراءات أمان صارمة.

تستخدم محطات توليد الكهرباء توربينات كبيرة لتدوير المولدات، ويمكن تحريك هذه التوربينات بالبخار أو الماء أو الرياح أو الغازات الساخنة. وفي المحطات الحرارية يُنتج البخار بتسخين الماء باستخدام الفحم أو النفط أو الغاز أو حرارة الانشطار النووي، ثم يندفع البخار على ريش التوربين فيديرها ويشغل المولد المتصل بها.

تعتمد معظم محطات توليد الكهرباء على تدوير توربينات ضخمة متصلة بمولدات كهربائية. وفي المحطات الحرارية والنووية يُستخدم البخار الناتج عن تسخين الماء لتدوير التوربينات، بينما تعتمد المحطات الكهرومائية على اندفاع المياه، وتعتمد محطات الرياح على حركة الهواء، كما تستغل بعض المحطات حركة المد والجزر لتدوير التوربينات وإنتاج الكهرباء.

يمكن لبعض محطات توليد الكهرباء استخدام النفايات المنزلية بوصفها مصدرًا للطاقة من خلال حرقها في منشآت مجهزة لإنتاج الكهرباء والحرارة. ويساعد هذا الأسلوب على تقليل كمية النفايات التي تُرسل إلى مكبات الطمر، مع ضرورة التحكم في الانبعاثات الناتجة عن عملية الاحتراق.