L'énergie marémotrice consiste à utiliser le flux et le reflux des courants de marée dans les estuaires des rivières. Les usines marémotrices incluent un mur de barrage avec des turbines à l'intérieur, celles-ci étant actionnées par l'eau passant d'un côté à l'autre du barrage en fonction des hauteurs d'eau. Le bassin de retenue est rempli à marée haute, l'eau passant par les turbines qui produisent alors de l'électricité. A marée basse, la retenue se vide : l'eau repasse alors par les turbines, mais dans l'autre sens. Cette forme de production comporte l'avantage de devoir bloquer l'estuaire d'une rivière et son potentiel de développement est donc particulièrement limité pour la France, où le seul exemple en activité est l'usine marémotrice de la Rance.
Installée au large des côtes écossaises, la plus puissante turbine marémotrice au monde, dénommée "AK1000" développe une puissance de 1 MW, à des déplacements d'eau de 2,65 m/s. L’électricité produite peut alimenter plus de 1 000 logements.