Vattenkvarnar utnyttjar kinetisk energi från rörliga vattenkroppar (vanligtvis floder eller strömmar) för att driva maskiner och generera el. Vattnets rörelse driver vattenhjulet, vilket i sin tur driver en mekanisk process inom själva kvarnen. Den vanligaste mekaniska processen som historiskt är förknippad med vattenfabriker är slipning av korn till mjöl. Det användes ursprungligen för detta ändamål i antikens Grekland och fortsätter att användas på detta sätt idag. Andra vanliga industriella tillämpningar av vattenkvarnar är textilproduktion och sågverk.

Gristmills

Den vanligaste användningen av vattenkvarnar historiskt och i dagens utvecklingsländer är att slipa korn till mjöl. Dessa kallas gristmills, corn mills eller mjölkbruk. Tidig hjuldesign i det antika Grekland och Rom anställde horisontella paddlar som kallades norska hjul. Padden är fastsatt via en axel till en löpare som grinder mot en fast "säng" -sten. Brittiska och amerikanska gristmills fungerar på ett liknande sätt, men hjulet är monterat vertikalt.

Sågverk

Den tidigaste kända användningen av sågverk inträffade i det östra romerska riket under senare hälften av det tredje århundradet och fortsatte att vara anställd från medeltiden genom industrialisering. Vattenkraftiga sågverk var också vanliga bland den forntida islamiska världen. Som med andra vattenverk, sågar sågverkens kinetiska energi från rörligt vatten genom ett vattenhjul, endast i detta fall överskrids vattenhjulets cirkulära rörelse till fram och tillbaka rörelse av ett sågblad genom en stav känd som en "pitman arm". Sågverk som drivs med vattenkraft kunde producera timmer från stockar snabbare och effektivare än manuellt arbete. Av den anledningen fortsatte de att vara vanliga i den amerikanska kolonialperioden tills processen blev elektriskt drivlad.

Textilmotorer

Användningen av vattenbruk till produktion av textilier började i medeltida Frankrike under 1100-talet. Dessa fullkvarnar använde vattenhjulets rörelse för att lyfta trähammare (kända som fyllnadslager) som slog ner på tyg. Bomullsmjölar använde hjulets roterande rörelse till "kort" rå bomull (bryta upp och organisera råa klumpar av bomull i ull) och för vävning av tyg och färdigull.

Samtida användningsområden

Vatten kvarnar används fortfarande för bearbetning av spannmål i hela utvecklingsländerna. De är särskilt vanliga i hela landet Indien och Nepal. Trots att tillgången till billig el i början av 1900-talet gjorde vattenfabrikerna nästan föråldrade fortsätter vissa historiska vattenverk att fungera i USA. Dessutom har vissa vattenverk har anpassats för att producera ren vattenkraft i Förenade kungariket. Medan dessa genererar betydligt mindre kraft än stora hydroelektriska växter, har de fördelen att det inte är nödvändigt att damma stora floder.