גלגל המים הוא מכשיר קדום המשתמש במים זורמים או נופלים כדי ליצור כוח באמצעות משוטים המותקנים סביב גלגל. כוח המים מזיז את המשוטים, וסיבוב הגלגל הנובע ממנו מועבר מכונות דרך פיר הגלגל.
ההתייחסות הראשונה לגלגל מים מתוארכת לסביבות 4000 לפני הספירה. ויטרוביוס, מהנדס שנפטר בשנת 14 לספירה, זוכה בזכות יצירת גלגל מים אנכי ושימוש בו בתקופת הרומאים. הגלגלים שימשו להשקיית יבולים וטחינת גרגרים, כמו גם לאספקת מי שתייה לכפרים. בשנים מאוחרות יותר הם הסיעו מסור, משאבות, מפוח מזויף, פטישי הטיה ופטישי נסיעה ואפילו טחנות טקסטיל מופעלות. גלגל המים היה ככל הנראה השיטה הראשונה לאנרגיה מכנית שפותחה כדי להחליף את עבודתם של בני אדם ובעלי חיים.
ישנם שלושה סוגים עיקריים של גלגלי מים. האחד הוא גלגל מים אופקי: מים זורמים מאמת מים והפעולה קדימה של המים מסובבת את הגלגל. אחר הוא גלגל מים אנכי מוגזם, בהם זורמים מים מאמת מים וכובד המים מסובב את הגלגל. סוף - סוף, ה גלגל מים אנכי תחתון פועל על ידי הצבתו בזרם ופונה בתנועתו הטבעית של הנהר.
גלגלי המים הראשונים היו אופקיים וניתן לתאר אותם כאבני שחיקה המורכבות על גבי פירים אנכיים שקצוותיהם התחתונים והסורבלים טבלו בזרם מהיר. אבל כבר במאה הראשונה גלגל המים האופקי - שהיה לא יעיל עד מאוד העברת הכוח של הזרם למנגנון הטחינה - הוחלף על ידי גלגלי מים של עיצוב אנכי.
בדרך כלל שימשו גלגלי מים להפעלת טחנות מסוגים שונים. שילוב של גלגל המים וטחנה נקרא טחנת מים. טחנת מים מוקדמת עם גלגל אופקי ששימשה לטחינת תבואה ביוון נקראה "הטחנה הנורדית". בסוריה נקראו טחנות מים "נוריות". הם שימשו להפעלת טחנות לעיבוד כותנה לתוכו בד.
בשנת 1839, לורנצו דאו אדקינס ממחוז פרי, אוהיו קיבל פטנט על חידוש נוסף לגלגל מים, גלגל המים עם דלי הספירלה.
הטורבינה ההידראולית היא המצאה מודרנית המבוססת על אותם עקרונות כמו גלגל המים. זה מנוע סיבובי המשתמש בזרימת נוזלים - גז או נוזל - כדי לסובב פיר שמניע מכונות. מים זורמים או נופלים מכים בסדרת להבים או דליים המחוברים סביב פיר. הציר מסתובב ואז התנועה מניע את הרוטור של גנרטור חשמלי. טורבינות הידראוליות משמשות ב כוח הידרואלקטרי תחנות.