Las ruedas Pelton son turbinas comunes para la minicentral hidroeléctrica, cuando la fuente de agua disponible tiene una altura hidráulica relativamente alta y caudales bajos, donde la rueda Pelton es más eficiente. Las ruedas Pelton se fabrican en todos los tamaños, desde los microsistemas hidroeléctricos más pequeños hasta unidades mucho más grandes que las que requieren las pequeñas unidades de 10 MW.
Operativamente, al incidir el chorro de agua sobre las palas contorneadas del cubo, la dirección de la velocidad del agua cambia para seguir los contornos del cubo. La energía del impulso del agua ejerce un par motor sobre el sistema de cubo y rueda, haciéndolo girar; el chorro de agua da un giro en U y sale por los lados exteriores del cubo, desacelerado a baja velocidad. En el proceso, el momento del chorro de agua se transfiere a la rueda y, de ahí, a una turbina. Por lo tanto, la energía del impulso trabaja sobre la turbina. Para maximizar la potencia y la eficiencia, el sistema de rueda y turbina está diseñado de tal manera que la velocidad del chorro de agua duplica la velocidad de los cubos giratorios. Un porcentaje muy pequeño de la energía cinética original del chorro de agua permanece en el agua, lo que provoca que el cubo se vacíe al mismo ritmo que se llena, permitiendo así que el flujo de entrada a alta presión continúe ininterrumpidamente y sin desperdicio de energía. Normalmente, se montan dos cubos uno junto al otro en la rueda, lo que permite dividir el chorro de agua en dos corrientes iguales. Esto equilibra las fuerzas de carga lateral sobre la rueda y ayuda a garantizar una transferencia suave y eficiente del impulso del chorro de agua a la rueda de la turbina.