Máy phát điện tuabin thủy lực là máy phát điện sử dụng tuabin làm động cơ đầu tiên để chuyển đổi năng lượng nước thành năng lượng điện. Khi nước chảy qua tuabin, năng lượng nước sẽ được chuyển hóa thành năng lượng cơ học. Trục quay của tuabin dẫn động rô-to của máy phát điện, chuyển đổi năng lượng cơ học thành năng lượng điện để đưa ra ngoài. Máy phát điện thủy điện là thiết bị chính để sản xuất điện tại các nhà máy thủy điện.
    Tốc độ của máy phát điện tuabin thủy điện sẽ quyết định tần số của dòng điện xoay chiều(AC) được tạo ra. Để đảm bảo sự ổn định của tần số này, tốc độ của rôto phải được ổn định. Để ổn định tốc độ, có thể sử dụng hệ thống điều khiển vòng kín để điều khiển tốc độ của động cơ chính (tuabin nước).Tín hiệu tần số của dòng điện xoay(AC) chiều phát ra được lấy mẫu và đưa trở lại hệ thống điều khiển để kiểm soát góc mở và đóng của cánh hướng tuabin nhằm kiểm soát công suất đầu ra của tuabin. Thông qua nguyên lý điều khiển phản hồi, tốc độ của máy phát điện có thể được ổn định.
    Máy phát điện thủy lực có thể được chia thành hai loại theo vị trí của trục: dọc và ngang. Các tổ máy cỡ lớn và vừa thường áp sử dụng loại bố trí theo trục dọc, trong khi bố trí theo trục ngang thường được sử dụng cho các tổ máy nhỏ và tổ máy tuabin kiểu bóng đèn.
    Máy phát điện tuabin thủy lực được cấu tạo bởi các bộ phận chính như rôto, stato, giá đỡ máy, ổ đỡ, ở hướng, bộ làm mát, phanh v.v. Stato chủ yếu được cấu tạo bởi các bộ phận như đế, lõi thép và cuộn dây v.v. Lõi stato được làm từ các tấm thép silic cán nguội xếp chồng thành hình, căn cứ theo điều kiện sản xuất và vận chuyển có thể chế tạo thành kết cấu tổng thể hoặc phân chia mảnh. Phương pháp làm mát của máy phát điện thủy điện thường là làm mát bằng không khí tuần hoàn kín. Các tổ máy có công suất cực lớn thường sử dụng nước làm môi trường làm mát để làm mát trực tiếp stato.
    Kết cấu lắp đặt của máy phát điện thủy điện thường được xác định bởi loại hình tuabin. Về cơ bản có các loại sau:
    Kết cấu trục ngang：Máy phát điện trục ngang thường được dẫn động bằng tua bin gáo. Các tổ máy tua bin trục ngang thường sử dụng loại hai hoặc ba ổ trục. Kết cấu của loại hai ổ trục có chiều dài trục ngắn, kết cấu nhỏ gọn, dễ lắp đặt và căn chỉnh. Tuy nhiên, khi tốc độ giới hạn của hệ thống trục không đáp ứng được yêu cầu hoặc tải trọng chịu lực lớn thì cần phải sử dụng loại có kết cấu ba ổ trục. Hầu hết các tổ máy phát điện tuabin trục ngang đều là các tổ máy có kích thước vừa và nhỏ.
    Kết cấu trục đứng：Loại kết cấu trục đứng được sử dụng rộng rãi trong các tổ máy tua bin máy phát thủy điện. Các tổ máy tua bin máy phát thủy điện trục đứng thường được dẫn động bởi tuabin Francis hoặc tuabin Kaplan. Kết cấu trục đứng lại có thể được chia thành loại treo và loại ô. Ổ đỡ máy phát điện nằm ở phần trên của rôto được gọi chung là loại treo, và ổ đỡ máy phát điện nằm ở phần dưới của rôto được gọi chung là loại ô.
    Kết cấu bóng đèn (Bulb)：Tổ máy tua bin máy phát điện bóng đèn (Bulb) được dẫn động bởi tua bin bóng đèn (bulb). Tuabin bóng đèn (Bulb) là một loại tuabin kaplan đặc biệt có loại cánh bánh xe công tác cố định và loại có thể điều chỉnh. Đặc điểm chính của nó là tuyến trục bánh xe công tác được bố trí theo chiều ngang hoặc nghiêng, đồng nhất với hướng dòng nước chảy vào và ra của cửa nhận nước và ống xả tuabin.