Koła wodne to najstarsze urządzenia są najstarszymi urządzeniami przetwarzającymi energię przyrody nieożywionej w energię mechaniczną. Dawniej koła wodne budowane były z drewna. Tego rodzaju koła wodne posiadały łopatki, dzięki którym nurt rzeki wprawiał koło w ruch obrotowy. Łopatki te odgrywały jednocześnie role czerpaków. Budowane w średniowieczu koła wodne służyły do napędu młyna. W Polsce istniało kilka typów tego rodzaju kół wodnych. Były to koła podsiębierne i nadsiębierne. Koła wodne podsiębierne montowało się nad korytem rzeki w taki sposób, aby nurt płynącej rzeki uderzał w łopatki, wprawiając go tym samym w ruch obrotowy.
Nasiębierne koła wodne wprawiane były w ruch przez wodę spadającą na ich zakrzywione łopatki. Nasiębierne koła wodne charakteryzowały się znacznie większą efektywnością od kół podsiębiernych i niezależne były od poziomu wody w zbiorniku. Koła wodne były tak naprawdę pierwsza maszyną, która zastąpiła ludzką, a także zwierzęcą siłę.