将电力系统低负荷时的剩余电能转变为水的位能，再于尖峰负荷时将水的位能转变为电能的水电站。它是承担电力系统尖峰负荷的专门电站。抽水蓄能电站使电力系统在夜间的用电量增大，从而使系统的工作平稳，有助于改善火电站和核电站的运行条件。抽水蓄能电站还可作为电力系统的事故备用和以同步调相机方式运行。它的组成建筑物有上水库、下水库、压力管道、厂房、上进水口和下进水口等（见图）。在厂房内装设既能抽水又能发电的机组。机组有两种型式：一种为水轮机、水泵和可逆电机（电动—发电机），三者安装在同一轴上，称为三机式；另一种为可逆水力机械（水泵—水轮机）和可逆电机二者所组成，称为二机式。在电力系统低负荷时，电站用水泵（或以水泵工况）将下水库的水抽至上水库蓄能；在系统尖峰负荷时，则自上水库经压力管道放水给水轮机发电。上水库一般为人工建造或利用天然湖泊；下水库往往是建坝形成或利用天然湖泊。抽水蓄能电站按蓄能方式分为两类：①纯抽水蓄能电站，它单纯依靠抽至上水库的水发电；②混合式抽水蓄能电站，它同时利用抽水蓄能水量和天然径流发电，即有天然径流流入上水库中。

抽水蓄能电站示意图

抽水蓄能电站按蓄能周期长短分为日调节、周调节和季调节。抽水蓄能电站的总效率最高达0.75～0.77，实际平均总效率约为0.66（计入输电损失）。

世界上第一座抽水蓄能电站是瑞士在1879年建成的勒顿（Letten）抽水蓄能电站。自1960年以来，抽水蓄能电站的发展很快，特别是在美国、奥地利、意大利、日本、瑞士、西班牙和苏联。近年来，由于可逆式水泵-水轮机的发展，不但使抽水蓄能电站更为经济，而且能更好地适应电力系统尖峰负荷迅速增长的需要。目前世界上已建成的最大抽水蓄能电站是美国的巴思康蒂（Bath County）抽水蓄能电站，装机容量为228万千瓦。正在规划中的最大抽水蓄能电站，装机容量已超过300万千瓦。