人们是怎样认识水能、利用水能的呢？让我们一起追根溯源，走近水能的历史长河。
水能的利用历史伴随着源远流长的中华文明史。春秋战国之前，我国古代劳动人民就发现“水往低处流”这一现象，开始对水能进行“导引排泄”，为自己的生产和生活服务。
到了春秋战国时期，随着社会经济的进一步发展，人们对水的认识越来越科学，越来越全面。水能不仅在农田灌溉、交通航运等方面被进一步应用，还在河道治理甚至在国家战争等方面被广泛应用。从春秋战国至两汉，中国古代水能的利用进入一个新的发展时期。在这一时期，随着水闸、水栅栏等调水工具的出现，人们熟练地掌握了筑坝技术，可以自由地调节水量，使得水能的利用范围不断扩大；人们开始改变以往被动地依靠自然条件来利用水能，而逐步通过人为手段主动创造新的利用途径；随着社会经济进一步发展，大规模的水利工程建设开始出现，水能利用原理及技术广泛应用于水利工程建设中。此外，伴随着水力机械的出现，使得水能开始成为农业生产的重要动力来源，大大提高了生产效率，也标志着水能利用进入了又一个新时期。彪炳青史的都江堰水利工程就是当时的蜀郡郡守李冰率领蜀地各族人民修建的。
都江堰水利工程充分利用当地西北高、东南低的地理条件，根据江河出山口处特殊的地形、水脉、水势，乘势利导，无坝引水，自流灌溉，使堤防、分水、泄洪、排沙、控流相互依存，共为体系，保证了防洪、灌溉、水运和社会用水综合效益的充分发挥。其最伟大之处在于建堰两千多年来，其应用价值经久不衰，并且产生了愈来愈大的效益。都江堰的修建，在不破坏自然环境的前提下，充分利用自然资源为人类服务，变害为利，使人、地、水三者高度和谐统一。随着科学技术的发展和灌区范围的扩大，从1936年开始，当地逐步改用混凝土浆砌卵石技术对渠道工程进行维修、加固，增加了部分水利设施，古堰的工程布局和“深淘滩、低作堰”“乘势利导、因时制宜”“遇湾截角、逢正抽心”等治水方略没有改变，都江堰以其历史跨度大、工程规模大、科技含量大、灌区范围大、社会经济效益大等特点享誉中外，在政治上、经济上、文化上都有着极其重要的地位和作用。
都江堰水利工程可以说是全世界水文的鼻祖，是至今为止年代最久、唯一留存、以无坝引水为特征的宏大水利工程。这项工程主要由鱼嘴分水堤、飞沙堰溢洪道、宝瓶口进水口三大部分和百丈堤、人字堤等附属工程构成，科学地解决了江水自动分流、自动排沙、控制进水流量等问题，消除了水患，使川西平原成为“水旱从人”的天府之国。1998年灌溉面积达到6687平方千米，泽被40余县。
到了汉代，水能机械的发明标志着水能利用取得了根本性的进步。魏晋以后，水能机械在北方广泛应用于粮食加工。五代以后，伴随着经济中心的南移以及北方水环境的恶化，水能利用开始转移至南方。宋元时期，古代水能利用进入全盛阶段。进入明清以后，我国水能利用的发展进入停滞阶段。
水能机械装置是先辈们智慧和经验的结晶。根据水能机械的具体用途，可将其分为五种类型：农田灌溉机械，如水转翻车、筒车等；粮食加工机械，如水碓、水磨等；手工业生产机械，如水排、水转大纺车；引水器具，如连筒、架槽；调水装置，如水闸、水栅等。下面重点介绍两种大家熟知的水能机械装置：水车和水磨。
水车：水车上竹筒或木筒承受着水流的冲力，获得的能量使筒车旋转起来（而非人力作用）；转过一定角度后，原先浸在水里的竹筒（已灌满了水）离开水面被提升；此时，由于竹筒的筒口比筒底的位置高，竹筒里会存一些水；当竹筒越过筒车顶部之后，筒口的位置相对于筒底开始降低，竹筒里的水就会倒进后部的水槽里。如此往复，实现循环提水。
水磨：水从高处流下，由重力势能转变为动能，水流不停地冲击木轮转动，木轮带动石磨转动，两石盘挤压摩擦，把粮食粉碎。水磨由木轮和两石盘组成，上石盘固定，用绳子悬挂在空中，上有一小眼为粮食的加工入口；下石盘和木轮连在一起转动。木轮用坚硬且不变形的枣木做成，两石盘的接触面人为加工出均向分布的条纹和凹坑，以加大摩擦力。水磨加工的粮食必须先经过水洗，去除杂质、秕子，以保持食品的纯净。水洗的粮食易粉碎，品质不易破坏。因此，水磨加工的粮食营养高，味道正，品质良，口感柔软，有股醇香的味道。经水磨加工的晋祠大米、藕粉更是美味可口，久负盛名。
可见，我国古代劳动人民在生产实践中很早就对水能的作用有了科学的认识，并对这一自然资源加以充分开发和利用，成为我国衣业生产中动力的重要来源，形成了一套特点鲜明的应用体系，并取得了令人瞩目的成就。它不仅对古代农业生产起到巨大的推动作用，而且对世界历史和科技进步也具有积极的促进意义。