火力发电是利用化石燃料（例如石油，煤炭，天然气等）或生物质燃料（例如木材，木炭，桔杆等）燃烧时产生的热能来发电的发电装置，其原理类似于蒸汽机。燃料在燃烧时加水产生蒸汽，蒸汽压力推动汽轮机旋转，热能转换成机械能，然后汽轮机带动发电机旋转，将机械能转变成电能。
火力发电的优点是成本低廉，可以大量建造，不受时间、地点、空间、自然条件的限制；发电原材料可以运输。中国目前70%的发电量都是由火力发电提供的，同时，火力发电占据世界发电总量的三分之一，火力发电是目前世界上最主要的发电方式。
火力发电的缺点是环境污染太大，燃煤产生的烟尘会直接污染大气和水，即使是经过多次过滤之后依然会残留有毒成分。另外，火力发电依靠消耗化石燃料来维持运转，目前全世界超过半数的化石燃料消耗都来自火力发电。还有，火力发电不能离开人的操作，发电站必须24小时有人值班，其人员的需求量比较大。