Der Bau einer Wasserkraftanlage ist von verschiedenen Randbedingungen abhängig. Neben einem geeigneten Standort sind technische Faktoren sowie Umwelt- und Denkmalschutzbestimmungen zu beachten. In Deutschland ist noch der Bau von Kleinwasserkraftanlagen realisierbar, während Standorte für größere Wasserkraftwerke aufgrund der topographischen Gegebenheiten bereits ausgeschöpft sind. Erforscht werden auch die Voraussetzungen der Stromerzeugung aus der Meeresströmung.

Zur Berechnung des Potenzials einer Wasserkraftanlage an einem bestimmten Standort, z.B. einem Fluss, werden verschiedene Faktoren betrachtet:

• Theoretisches Potenzial: Es wird aus dem in einem Flusseinzugsgebiet niedergehenden Niederschlagsmengen unter Abzug von Verdunstung und Versickerung berechnet. Das Ergebnis ist das so genannte Brutto- oder Rohenergiepotenzial.
• Linienpotenzial, auch Flusspotenzial genannt. Es stellt die Arbeit dar, die durchschnittlich im Verlauf eines Jahres an dem Gewässer durch die Nutzung der Wasserkraft erbracht werden kann.
• Technisch nutzbares Potenzial: Auf dem Linienpotenzial aufbauend werden dem technisch nutzbaren Potenzial weitere Kriterien zugefügt. Es ist eine Zusammenfassung aller möglichen Wasserkraftstandorte eines Flusslaufs. In die Berechnung jedes einzelnen Standortes gehen technische Informationen der für den Standort vorgesehenen Technik ein, wie etwa zum Wirkungsgrad der eingesetzten Turbine und des Generators.
• Erschließungspotenzial, oder ausbauwürdiges Potenzial. Hier werden weitere Faktoren wie Belange des Umwelt- und Naturschutzes, des Landschaftschutzes sowie der Denkmalpflege in die Potenzialbestimmung einbezogen.

Standorte für kleine Wasserkraftanlagen sind in Deutschland relativ zahlreich verfügbar. Nachdem in den achtziger Jahren zahlreiche kleine Wasserkraftanlagen stillgelegt wurden, bieten die alten Standorte gute Möglichkeiten, neue Anlagen zu installieren. Die Verfügbarkeit einer Anlage, also die realistisch erzeugbare Jahresenergiemenge, kann heute mit Hilfe von Computerprogrammen auf Basis der oben erläuterten Standortfaktoren in einem so genannten Leistungsplan berechnet werden.

Im Detail bedeutet dies, dass folgende Punkte beachtet werden müssen:

• Zustand vorhandener wasserbaulicher Anlagen (Wehr, Kanäle, Maschinenhaus etc.)
• Zustand vorhandener technischer Komponenten (Turbine, Getriebe, Generator etc.)
• Untergrund des Bauplatzes
• eventuell vorhandene Hochwasserschutzbereiche
• Wasserqualität (Verunreinigungen, Geschiebe, also das vom Fluss transportierte Geröll etc.)
• Grundwasserstände
• Beschaffenheit des Grundstücks (Eigentumsverhältnisse, Wasserrechte, Bebauung etc.)
• Forderungen oder Vorschriften bezüglich des Natur- und Landschaftsschutzes

An Bedeutung gewinnt aufgrund ihres großen theoretischen Potenzials auch zunehmend die Nutzung der Meeresenergie - beispielsweise durch Strömungskraftwerke  oder durch Gezeitenkraftwerke :

• Ein Prototyp eines Strömungskraftwerks wurde 2003 als Teil des deutsch-britischen Projekts „Seaflow“ vor der Küste Cornwalls errichtet. Bei dieser Art von Kraftwerken müssen andere Voraussetzungen gegeben sein: Das Prinzip basiert auf Meeresströmungen und benötigt eine Strömungsgeschwindigkeit von 2 bis 2,5 Metern pro Sekunde (ca. 7 bis 9 km/h). Standorte in Küstennähe sind von Vorteil, wenn es um Installation und Wartung der Anlage sowie ihre Anbindung an das Stromnetz geht. Bei einem Gezeitenkraftwerk bildet ein ausreichender Tidenhub eine unabdingbare Voraussetzung: Der Höhenunterschied zwischen Ebbe und Flut muss mehr als fünf Meter betragen. Nur wenige Standorte erfüllen dieses Muss-Kriterium.