น้ำที่กำลังเคลื่อนที่มีพลังงานมาก เพียงแค่หกนิ้ว (15 เซนติเมตร) ที่ใช้น้ำสามารถล้างรถขนาดเล็กได้ ล้อน้ำเป็นความพยายามแรก ๆ ที่ประสบความสำเร็จในการควบคุมพลังงานจากน้ำไหลและนำไปใช้กับมนุษย์ ล้อน้ำคือล้อที่มีใบพัดหรือถังน้ำติดอยู่ น้ำไหลผ่านไม้พายหรือถังน้ำทำให้ล้อเคลื่อนที่และปล่อยพลังงานเพื่อให้ทำงานได้
ล้อน้ำถูกใช้งานมานานนับพันปีแล้ว ในความเป็นจริงมีหลักฐานว่าพวกเขาถูกใช้เร็วที่สุดเท่าที่ 4000 BC Antipater นักเขียนชาวกรีกกล่าวถึงกงล้อน้ำในผลงานชิ้นหนึ่งของเขา หลักฐานของล้อน้ำสามารถพบได้ทั่วโลกรวมถึงในอิตาลี, อินเดีย, จีนและอเมริกา ไม่ว่าพวกเขาจะพบที่ไหนล้อน้ำจะถูกจัดประเภทเป็นสามประเภท: ล้อแนวนอน, ล้อที่ใหญ่เกินไปและล้อที่ต่ำกว่า
วงล้อแนวนอนเป็นวงล้อน้ำที่เก่าแก่ที่สุด ล้อมักจะวางอยู่บนพื้นของโรงสีหรือที่ใดก็ตามที่มีการใช้ น้ำที่ไหลออกมาอย่างรวดเร็วจะได้รับอนุญาตให้ล้างมันกระแทกไม้พายและทำให้ล้อหมุน วงล้อหมุนติดตั้งด้วยเพลาแนวตั้งไปยังโม่หินบนซึ่งจะหมุนและบดล้อกับโม่หินล่างที่อยู่กับที่ นี่คือรูปแบบของกังหันน้ำที่มีประสิทธิภาพน้อยที่สุด
ล้อน้ำใต้ดินมีประสิทธิภาพมากขึ้น ล้อแนวตั้งชนิดนี้สามารถใช้ในที่ที่แนวนอนราบ แรงของน้ำจะผลักไม้พายให้อยู่ใต้วงล้อทำให้มันหมุนได้ ความแตกต่างของล้อประเภทนี้แม้ว่าบางครั้งจัดเป็นประเภทของตัวเองเป็นล้อเต้านม เมื่อใช้ล้อประเภทนี้น้ำจะกระทบกับถังปิด - หรือเหนือ - ศูนย์กลางของล้อ
การใช้พลังงานของน้ำประมาณ 63% ล้อหมุนเร็วเป็นวงล้อน้ำที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด ล้อหลังเป็นหนึ่งในประเภทนี้ ล้อแนวตั้งนี้ใช้น้ำที่เทลงบนล้อเพื่อเคลื่อนย้าย ดังนั้นล้อไม่เพียงเคลื่อนที่ด้วยพลังของน้ำเท่านั้น แต่ยังใช้ประโยชน์จากพลังแรงโน้มถ่วงด้วย บ่อยครั้งที่น้ำที่ใช้ในการเคลื่อนย้ายล้อเหล่านี้จะต้องถูกทำให้โค้งหรือเบี่ยงเบนในทางใดทางหนึ่ง แม้ว่ากังหันน้ำประเภทนี้จะมีประสิทธิภาพมากที่สุดการก่อสร้างก็สามารถส่งผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อมได้มากที่สุด
