Due svantaggi principali dell'energia idroelettrica includono l'elevato costo di investimento e la sua dipendenza dalle precipitazioni. Le strutture idroelettriche possono avere un impatto negativo sull'ambiente, nonostante non causino inquinamento, compresa la perdita di habitat ittici, lo spostamento della popolazione locale e l'inondazione dei terreni circostanti.
Una centrale idroelettrica richiede un serbatoio d'acqua, la cui dimensione dipende dalle dimensioni dei generatori idroelettrici e dalla topografia del terreno. La creazione di un giacimento ha un impatto negativo sull'area circostante, allagando invece terreni che potrebbero essere utilizzati per l'agricoltura. Inoltre, ha un effetto dannoso sulla fauna selvatica circostante a causa della centrale elettrica che causa un cambiamento nella temperatura dell'acqua e modifica del flusso del fiume. Alcuni serbatoi possono portare a un accumulo di metano che successivamente si diffonde nell'atmosfera.
Anche i bacini idrici influiscono sulla qualità dell'acqua a valle della struttura. L'acqua è più stagnante del normale, il che porta ad un aumento dei livelli di sedimenti e sostanze nutritive che favoriscono la crescita di alghe e altre erbe infestanti. Se gli operatori non riescono a rilasciare periodicamente acqua a sufficienza dal serbatoio, i livelli d'acqua a valle possono diminuire sensibilmente, mettendo in pericolo la vita animale e vegetale.
L'uso di energia idroelettrica comporta anche il rischio di un guasto di una diga, che può avere un effetto catastrofico sugli insediamenti e le infrastrutture a valle.
