Ein Wärmekraftwerk verwendet Wasser zur Stromerzeugung. Brennstoff erhitzt das Wasser, um Dampf zur Stromerzeugung zu erzeugen.
Die Art des Brennstoffs oder der Ressource, die zum Erhitzen des Wassers verwendet wird, variiert. Solarkraftwerke zum Beispiel sind auf Sonnenlicht angewiesen, um den Generator zu betreiben, der das Wasser erwärmt. Kernkraftwerke sind auf Kernreaktoren angewiesen. Geothermische Kraftwerke erzeugen den benötigten Brennstoff aus heißem Untergrundgestein.
Thermische Kraftwerke werden aufgrund des Wasserumwandlungsprozesses, der zur Stromerzeugung führt, auch als Energiezentren bezeichnet. Wärmekraftwerke produzieren weltweit große Mengen an Kohlendioxidemissionen.