Phần lớn điện năng được sản xuất bởi máy phát điện tại các nhà máy điện, máy phát điện được nối với tuabin, chuyển động quay của tuabin dẫn đến chuyển động quay của máy phát điện và tạo ra điện. Tuabin có thể được vận hành qua:
- Hơi nước: năng lượng nhiệt qua quá trình đốt cháy các nhiên liệu hóa thạch (như than, khí thiên nhiên hay dầu mỏ tại các nhà máy nhiệt điện) hay từ phản ứng hạt nhân (như trong các nhà máy điện hạt nhân) làm nước bốc hơi, dưới áp suất cao làm quay tuabin.
- Nước: tại các nhà máy thủy điện, nước được tụ lại với thế năng lớn, năng lượng dòng chảy của nước làm quay tuabin.
- Gió: gió có thể trực tiếp làm quay tuabin.
- Khí nóng: tuabin có thể được vận hành trực tiếp từ các khí nóng trong quá trình đốt cháy khí thiên nhiên hay dầu.

nhiệt năng của than, khí đốt -> đun nóng nước -> hơi nước ở nhiệt độ cao, áp suất lớn -> làm quay tua bin -> làm quay máy phát điện -> phát điện năng