A hőerőmű olyan erőmű, amely általában fosszilis tüzelőanyagokat használ, tehát tüzelőanyaga szén vagy szénhidrogén (olaj, gáz), de alkalmazhatja az energianövények, hulladékok stb. elégetéséből származó hőt is. Az így, égésből felszabadult energiát alakítja át a hőerőmű villamos árammá. Ezeket az erőműveket általában rendkívül nagy teljesítményekre építik, és állandó üzemben tartására tervezik.
A mai, korszerű erőművek blokkokra tagolódnak. Egy blokk minden fontosabb berendezésből tartalmaz egyet, és így egy blokk önmagában is képes energiatermelésre. Viszont, hogy ha valamelyik főberendezés egy blokkban meghibásodik, akkor az összes blokk leáll (pl. kazán, [turbina]?, generátor, transzformátor), és az egyik blokk főberendezését, egy másik blokk főberendezése nem tudja helyettesíteni.
A legnagyobb hőerőművünk a Gagarin hőerőmű, ami lignit tüzelésű. Öt blokkjának a teljesítménye mintegy 800 megawatt.