Les roues Pelton sont des turbines courantes pour les petites centrales hydroélectriques, lorsque la source d'eau disponible a une charge hydraulique relativement élevée à de faibles débits, là où la roue Pelton est la plus efficace. Les roues Pelton sont fabriquées dans toutes les tailles, des plus petits micro-systèmes hydroélectriques à beaucoup plus grands que ce que les petites unités de 10 MW auraient besoin.
Sur le plan opérationnel, lorsque le jet d'eau heurte les lames de godet profilées, la direction de la vitesse de l'eau est modifiée pour suivre les contours du godet. L'énergie impulsionnelle de l'eau exerce un couple sur le système à godet et roue, faisant tourner la roue; le courant d'eau lui-même fait un "demi-tour" et sort sur les côtés extérieurs du godet, décéléré à une faible vitesse. Dans le processus, l'impulsion du jet d'eau est transférée à la roue et de là à une turbine. Ainsi, l'énergie «impulsionnelle» fonctionne sur la turbine. Pour une puissance et une efficacité maximales, la roue et le système de turbine sont conçus de telle sorte que la vitesse du jet d'eau soit deux fois la vitesse des godets rotatifs. Un très petit pourcentage de l'énergie cinétique d'origine du jet d'eau restera dans l'eau, ce qui entraîne le vidage du seau au même taux de remplissage, et permet ainsi au débit d'entrée haute pression de continuer sans interruption et sans gaspillage d'énergie. En règle générale, deux godets sont montés côte à côte sur la roue, ce qui permet de diviser le jet d'eau en deux flux égaux. Cela équilibre les forces de charge latérale sur la roue et contribue à assurer un transfert fluide et efficace de la quantité de mouvement du jet fluide d'eau vers la roue de turbine.