La produzione di energia elettrica è un processo che inizia con la conversione di una fonte primaria di energia in energia elettrica, che viene poi trasmessa e distribuita per l'uso finale. Questo processo avviene nelle centrali elettriche .
Le fonti primarie di energia utilizzate per la produzione di energia elettrica includono l'energia chimica contenuta nei combustibili fossili e nelle biomasse, l'energia nucleare, l'energia idraulica, l'energia eolica, l'energia solare e l'energia geotermica.
Nelle centrali elettriche, l'energia viene prodotta attraverso un processo di trasformazione che coinvolge una turbina, un alternatore e un trasformatore. L'acqua, sia in forma liquida (come nelle centrali idroelettriche) sia in forma di vapore (nelle centrali termoelettriche, geotermoelettriche, a fissione nucleare ed a solare termodinamico), è un elemento essenziale per far girare le turbine ad un numero di giri tale da produrre in maniera il più possibile costante la corrente alternata per mezzo dell'alternatore.
In Italia, la produzione di energia elettrica avviene principalmente attraverso l'utilizzo di fonti energetiche non rinnovabili come gas naturale, carbone e petrolio, e in misura sempre più rilevante con fonti rinnovabili come l'energia geotermica, idroelettrica, eolica, biomasse e solare. Il restante fabbisogno elettrico viene soddisfatto con l'acquisto di energia elettrica dall'estero.