Les stations de transfert d'énergie par pompage (STEP) réalisent un stockage d'énergie en pompant de l'eau vers un réservoir situé en altitude pendant les périodes où l'électricité est abondante, pour produire de l'énergie électrique, en faisant chuter cette eau au travers de turbines, vers un plan d'eau situé plus bas, pour répondre plus tard à la demande. C'est le moyen de stockage stationnaire d'énergie électrogène le plus utilisé au Monde. Au-delà de son usage premier qui est de permettre de «stocker» l'électricité pour l'utiliser à la demande, le stockage d'énergie par pompage participe aux «services système» et constitue un secours en cas de problèmes sur le réseau. Il est actuellement en fort développement dans le Monde pour contribuer à compenser l'intermittence des énergies renouvelables solaire et éolienne.

Les aménagements hydroélectriques convertissent en énergie électrique l'énergie potentielle de l'eau qui apparaît en altitude lors des précipitations. Il existe une gamme étendue de ces types d'aménagements, depuis les chutes de quelques dizaines de mètres avec des ouvrages construits au fil de l'eau, jusqu'à celles de plus de 1000 mètres qui nécessitent des conduites forcées pour conduire l'eau depuis un réservoir en altitude jusqu'à une usine située plus bas. Les aménagements se classent aussi en fonction du volume d'eau à stocker à l'origine de la chute, ce volume caractérisant la capacité de l'aménagement à moduler sa production en fonction du temps, et même à stocker de l'énergie. Un aménagement hydroélectrique comprend généralement : barrage, canaux ou galeries, conduites forcées, usine, et ouvrages annexes. L'usine contient les turbines ou pompes, et les alternateurs. Certains aménagements constituent des chaînes d'ouvrages le long des grands fleuves. D'autres constituent des systèmes très complexes combinant plusieurs aménagements sur plusieurs vallées, ou encore permettent d'utiliser l'énergie des marées.