Les turbines Pelton sont couramment utilisées pour les petites centrales hydroélectriques, lorsque la source d'eau disponible présente une charge hydraulique relativement élevée à faible débit, où la turbine Pelton est la plus efficace. Les turbines Pelton sont fabriquées dans toutes les tailles, des plus petites microcentrales hydroélectriques aux turbines bien plus grandes que celles nécessaires aux petites unités de 10 MW.
En fonctionnement, lorsque le jet d'eau frappe les aubes profilées, la vitesse de l'eau change de direction pour suivre les contours de l'auget. L'énergie d'impulsion de l'eau exerce un couple sur le système auget-roue, faisant tourner la roue ; le jet d'eau effectue un demi-tour et ressort par les côtés extérieurs de l'auget, ralenti à une faible vitesse. Ce faisant, l'impulsion du jet d'eau est transférée à la roue, puis à une turbine. Ainsi, l'énergie d'impulsion agit sur la turbine. Pour une puissance et une efficacité maximales, le système roue-turbine est conçu de telle sorte que la vitesse du jet d'eau soit deux fois supérieure à celle des augets en rotation. Un très faible pourcentage de l'énergie cinétique initiale du jet d'eau reste dans l'eau, ce qui permet au seau de se vider au même rythme qu'il se remplit, permettant ainsi au flux d'entrée haute pression de se poursuivre sans interruption et sans gaspillage d'énergie. Généralement, deux augets 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 l'élan du jet d'eau fluide vers la roue de la turbine.