A valle delle dighe, degli organi di presa e della condotta forzata troviamo la centrale vera e propria al cui interno troviamo una turbina.

Una turbina idraulica è una macchina che estrae energia da un fluido in possesso di un carico idraulico sufficientemente elevato. Tale carico (o caduta) è generato dal dislivello esistente tra la quota cui opera la turbina e la quota cui è prelevato il fluido che deve lavorare nella turbina. La differenza di livello può essere molto elevata (ad esempio più di 500 metri nel caso di un bacino di alta montagna che alimenti con una condotta forzata una turbina posta sul fondo della valle), come può essere piuttosto modesta (ad esempio 40 metri o meno nel caso di turbine che utilizzino dislivelli creati artificialmente in un fiume mediante sbarramenti oppure nel caso limite di turbine che sfruttino, per mezzo di dighe che isolano un braccio di mare, il dislivello provocato dalle maree).

Elementi essenziali di una turbina sono il distributore e la girante. Il distributore, ricavato nella parte fissa (statore), è costituito da condotti in cui l’acqua, proveniente dall’impianto motore a monte, assume una velocità prestabilita adatta per entrare nella girante. Qualora i condotti fissi del distributore siano costruiti in forma di uno o più ugelli in modo da generare uno o più getti di acqua che colpiscono la girante, abbiamo il distributore a getto, caratteristico della turbina Pel ton.

Se invece i condotti fissi del distributore sono generati da pale di adatto profilo (pale direttrici) abbiamo la turbina Francis, in cui il distributore consiste in una camera a spirale.

La girante (o rotore) è la parte mobile della turbina: è praticamente una ruota sulla cui periferia sono riportate delle pale che, percorse dall’acqua inviata dal distributore, permettono di trasformare l’energia posseduta dall’acqua in energia meccanica resa disponibile all’albero della girante. Le pale della girante, portate da un disco oppure collegate direttamente al mozzo dell’albero, generano condotti che assumono forma diversa a seconda del tipo di turbina.