Vannhjulet er en eldgamle enhet som bruker rennende eller fallende vann for å skape kraft ved hjelp av padler som er montert rundt et hjul. Kraften i vannet beveger padlene, og den påfølgende rotasjonen av hjulet overføres til maskineri via skaftet på hjulet.
Den første referansen til et vannhjul stammer fra rundt 4000 f.Kr. Vitruvius, en ingeniør som døde i 14 e.Kr., er blitt kreditert med å lage og bruke et vertikalt vannhjul under romertiden. Hjulene ble brukt til vanning og sliping av korn, samt til å levere drikkevann til landsbyer. På senere år kjørte de sagbruk, pumper, smi belg, tilt-hammere og turhammer, og til og med drevne tekstilfabrikker. Vannhjulet var sannsynligvis den første metoden for mekanisk energi utviklet for å erstatte arbeidet til mennesker og dyr.
Det er tre hovedtyper av vannhjul. Den ene er vannrett vannhjul: Vann strømmer fra en akvedukt, og den fremre virkningen av vannet snur hjulet. En annen er overskredet vertikalt vannhjul, der vann renner fra en akvedukt og tyngdekraften i vannet snur hjulet. Endelig
undershot vertikalt vannhjul fungerer ved å bli plassert i en bekk og snudd av elvens naturlige bevegelse.De første vannhjulene var horisontale og kan beskrives som slipestein montert oppå vertikale aksler hvis skovlede eller padlede nedre ender dyppet ned i en rask strøm. Men allerede i det første århundre var det horisontale vannhjulet - som var veldig ineffektivt i overføre strømmen til strømmen til fresemekanismen - ble erstattet av vannhjul på vertikal design.
Vannhjul ble ofte brukt til å drive forskjellige typer kverner. En kombinasjon av vannhjulet og kvernen kalles en vannmølle. En tidlig vannremme med vannrett hjul brukt til sliping av korn i Hellas ble kalt "Norse Mill". I Syria ble vannmerker kalt "noriahs." De ble brukt til å drive møller for å bearbeide bomull til klut.
I 1839 mottok Lorenzo Dow Adkins fra Perry Township, Ohio patent på en ny vannhjulinnovasjon, spiralbøtte vannhjulet.
Den hydrauliske turbinen er en moderne oppfinnelse basert på de samme prinsippene som vannhjulet. Det er en roterende motor som bruker væskestrømmen - enten gass eller væske - for å vri en aksel som driver maskiner. Rennende eller fallende vann slår mot en serie kniver eller bøtter festet rundt en sjakt. Akselen roterer deretter og bevegelsen driver rotoren til en elektrisk generator. Hydrauliske turbiner brukes i hydroelektrisk kraft stasjoner.