Ūdens ritenis ir sena ierīce, kas izmanto plūstošu vai krītošu ūdeni enerģijas radīšanai ar airiem, kas piestiprināti ap riteni. Ūdens spēks kustina airus, un sekojošā riteņa rotācija tiek pārnesta uz mašīnas caur riteņa vārpstu.
Pirmā atsauce uz ūdens riteni ir datēta ar apmēram 4000 BC. Vitruviuss, inženierim, kurš nomira 14. gadsimtā, romiešu laikos tika piešķirta atzinība par vertikāla ūdens riteņa izveidi un izmantošanu. Riteņi tika izmantoti kultūraugu apūdeņošanai un graudu malšanai, kā arī dzeramā ūdens piegādei ciematiem. Vēlākajos gados viņi brauca kokzāģētavām, sūkņiem, kalšanas plēšiem, slīpajiem āmuriem, kā arī āmuriem un pat darbināmas tekstilrūpnīcas. Ūdens ritenis, iespējams, bija pirmā mehāniskās enerģijas metode, kas izstrādāta, lai aizstātu cilvēku un dzīvnieku darbu.
Ir trīs galvenie ūdens riteņu veidi. Viens no tiem ir horizontāls ūdens ritenis: Ūdens plūst no akvedukta, un ūdens virzība uz priekšu pagriež riteni. Vēl viena ir pārsniegts vertikālais ūdens ritenis, kurā ūdens plūst no akvedukta un ūdens smagums pagriež riteni. Visbeidzot
apakšā vertikāls ūdens ritenis darbojas, novietojot straumē un pagriežot upes dabisko kustību.Pirmie ūdens riteņi bija horizontāli, un tos var raksturot kā slīpripus, kas uzstādīti uz vertikālām vārpstām, kuru slīpi vai polsterēti apakšējie gali iegremdēti straujā straumē. Bet jau pirmajā gadsimtā horizontālais ūdens ritenis, kas bija šausmīgi neefektīvs strāvas jaudas nodošana frēzēšanas mehānismam - tika aizstāts ar vertikāls dizains.
Ūdens riteņi visbiežāk tika izmantoti dažādu veidu dzirnavu darbināšanai. Ūdens riteņa un dzirnavu kombināciju sauc par ūdensdzirnavām. Agrās horizontālās riteņu dzirnavas, ko Grieķijā izmantoja graudu malšanai, sauca par "skandināvu dzirnavām". Sīrijā ūdensdzirnavas sauca par “norijiem”. Tos izmantoja dzirnavu darbināšanai, lai kokvilnu apstrādātu audums.
1839. gadā Lorenzo Davs Adkinss no Perijas pilsētas Ohaio štatā saņēma patentu vēl vienam ūdens riteņa jaunievedumam - spirālveida kausa ūdens ritenim.
Hidrauliskā turbīna ir mūsdienīgs izgudrojums, kura pamatā ir tie paši principi kā ūdens ritenim. Tas ir rotējošs motors, kas izmanto šķidruma - gan gāzes, gan šķidruma - plūsmu, lai pagrieztu vārpstu, kas vada mašīnu. Plūstošs vai krītošs ūdens sit pa virkni asmeņu vai spaiņu, kas piestiprināti ap vārpstu. Pēc tam ass griežas, un kustība virza elektriskā ģeneratora rotoru. Hidrauliskās turbīnas tiek izmantotas hidroelektrostacija stacijas.