תחנות כוח חכמות משתמשות בטכנולוגיות מידע מתקדמות, כולל חיישנים, מערכות שליטה חכמות ומודולים לתקשורת. הן יכולות להגשים מוניטורינג בזמן אמת של ייצור אנרגיה, אחסון והצריכה, תוך שיפור פעולות תחנת הכוח באופן בו-זמני. תחנות כוח חכמות יכולות להתייחס לרשת ולמוצרי כוח אחרים וכן לצרכני אנרגיה, מה שמאפשר תגובה לדרישת אנרגיה, שיווי משקל טעינה וניהול מרוחק. באמצעות ניתוח נתונים מתקדם, ניתן לשפר את העדפות האנרגיה, להתאים את יציאת הכוח והיעילות הכללית של הפעולה. תחנות אלה מהוותים כלי חשוב בהתקדמותן של רשתות חכמות ובהכלה של מקורות אנרגיה מתחדשים למערכת הכוח.