การผลิตกระแสไฟฟ้าเป็นกระบวนการเปลี่ยนพลังงานให้เป็นรูปแบบหนึ่งของไฟฟ้า มีหลายกระบวนการเปลี่ยนแปลงที่แตกต่างกัน ได้แก่จากพลังงานเคมี พลังงานแสงอาทิตย์ และพลังงานไฟฟ้ากลศาสตร์ การแปลงจากพลังงานไฟฟ้ากลศาสตร์จะใช้ในการแปลงพลังงานจากถ่านหิน, น้ำมัน, ก๊าซธรรมชาติ, ยูเรเนียมหรือการไหลของน้ำให้เป็นพลังงานไฟฟ้า ทั้งหลายเหล่านี้ ยกเว้นขั้นตอนการแปลงจากพลังงานลม จะใช้ให้เป็นประโยชน์จากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบ AC ซิงโครนัสเชื่อมต่อกับกังหันไอน้ำหรือกังหันก๊าซหรือกังหันพลังน้ำ เพิ่อที่ว่ากังหันจะแปลงไอน้ำ, ก๊าซ, หรือการไหลของน้ำให้เป็นพลังงานหมุน จากนั้นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซิงโครนัสจะแปลงพลังงานหมุนจากกังหันเป็นพลังงานไฟฟ้า มันเป็นขั้นตอนการแปลงแบบกังหัน-เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ประหยัดที่สุดและจึงพบมากที่สุดในอุตสาหกรรมการผลิตไฟฟ้าทุกวันนี้

เครื่องยนต์ AC ซิงโครนัสเป็นเทคโนโลยีที่พบมากที่สุดสำหรับการผลิตพลังงานไฟฟ้า มันถูกเรียกว่าซิงโครนัสก็เพราะสนามแม่เหล็กผสมที่ผลิตโดยขดลวดสเตเตอร์ทั้งสามขดจะหมุนที่ความเร็วเดียวกันกับสนามแม่เหล็กที่ผลิตโดยสนามที่ขดลวดบนโรเตอร์ รูปแบบวงจรง่าย ๆจะมีการใช้ในการวิเคราะห์สภาพการทำงานที่มั่นคงของสถานะ (อังกฤษ: steady-state operating conditions) สำหรับเครื่องซิงโครนัส แผนภาพเฟสเซอร์ (อังกฤษ: phasor diagram) เป็นเครื่องมือที่มีประสิทธิภาพสำหรับการแสดงภาพความสัมพันธ์ระหว่างแรงดันภายใน กับกระแสในอาร์มาเจอร์ และกับแรงดันไฟฟ้าที่ขั้ว ระบบการควบคุมแบบการกระตุ้นจะถูกนำมาใช้ในเครื่องซิงโครนัสเพื่อควบคุมแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วและระบบควบคุมกังหันจะถูกใช้ในการควบคุมความเร็วของเครื่อง อย่างไรก็ตามในระบบที่เชื่อมต่อกันอย่างมากเช่นระบบ "ตะวันตก" "ระบบเท็กซัส" และ "ระบบตะวันออก" จะมีเครื่องยนต์หนึ่งเครื่องที่มักจะได้รับมอบหมายให้ทำหน้าที่เป็น "เครื่องแกว่ง" ซึ่งจะเพิ่มหรือหรือลดการผลิตลงเพื่อชดเชยการเปลี่ยนแปลงเล็ก ๆ ในโหลด จึงเป็นการรักษาความถี่ของระบบให้แม่นยำที่ 50 หรือ 60 เฮิร์ตซ์แล้วแต่พื้นที่ โหลดอาจเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วอย่างเช่นเดียวกับที่เกิดขึ้นกับระบบแยก ดังนั้นผู้จ่ายโหลดของระบบจะใช้วิธีรวม "การปั่นสำรอง" และ "เครื่องแกว่ง"

ค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานในการผลิตพลังงานไฟฟ้าจะถูกกำหนดโดยค่าใช้จ่ายเชื้อเพลิงและประสิทธิภาพของโรงไฟฟ้า ประสิทธิภาพจะขึ้นอยู่กับระดับการผลิตที่สามารถหาได้จากเส้นโค้งอัตราความร้อน เส้นโค้งค่าใช้จ่ายที่เพิ่มขึ้นยังอาจหาได้จากโค้งอัตราความร้อน การจัดส่งทางเศรษฐกิจ (อังกฤษ: Economic dispatch) เป็นกระบวนการของการจัดสรรความต้องการของโหลดในระหว่างหน่วยการผลิตที่มีอยู่ เพื่อที่ว่าค่าใช้จ่ายในการดำเนินงานจะถูกทำให้ลดลงต่ำสุด การจัดส่งการปล่อยก๊าซเรือนกระจก (อังกฤษ: Emission dispatch) เป็นกระบวนการของการจัดสรรความต้องการโหลดระหว่างหน่วยการผลิตที่มีอยู่เพื่อที่ว่ามลพิษทางอากาศที่เกิดขึ้นจากการดำเนินงานจะถูกทำให้ลดลงต่ำสุด ในระบบขนาดใหญ่โดยเฉพาะอย่างยิ่งในแบบตะวันตก การจัดส่งทางเศรษฐกิจและการจัดส่งการปล่อยก๊าซเรือนกระจกอาจถูกนำมาใช้รวมกัน