Una central maremotriz requiere contener el agua en un depósito artifical durante la pleamar y soltarla durante la bajamar; al igual que en las centrales hidroeléctricas, el agua pasa a través de unas turbinas para generar energía eléctrica. Ahora bien, para llevar a cabo ésto, la amplitud de la marea debe ser como mínimo de 5 m, por lo que sólo hay un número limitado de lugares en todo el mundo (Figura 7.1) donde las condiciones de la marea son adecuadas para su explotación. Con todo, se ha cifrado el potencial aprovechable de esta fuente energética en unos 15.000 MW.
La forma más sencilla de operar con una central maremotriz es mediante un ciclo elemental de efecto simple, que se realiza con un solo estuario, donde está situado el dique y las turbinas, fluyendo el agua en un solo sentido: del estuario al mar. Las fases de funcionamiento de esta disposición serían (Figura 7.2):
Como una disposición de este tipo proporciona energía sólo durante 3 horas, dos veces al día, se han dispuesto diversas variaciones de este esquema como medio de generar potencia de forma más contínua. Así, el ciclo elemental de doble efecto consiste en un estuario y unas turbinas trabajando durante el llenado y el vaciado, el ciclo múltiple implica la utilización de varios embalses y el almacenamiento por bombeo está basado en un concepto similar al explicado para las centrales hidroeléctricas.
Por otro lado, como los saltos hidráulicos en las posibles centrales maremotrices siempre serán inferiores a los 15 m, es necesario utilizar turbinas especiales. La más aceptada y específicamente diseñada para este fin es la de bulbo axial (Figura 7.3), que actualmente se está construyendo con rotores de 7,5 m de diámetro y potencias de hasta 60 MW. También es aplicable la turbina hidráulica Kaplan modificada (tipo "tubo") y algún otro diseño como el denominado de "rotor anular".