Turbin Pelton adalah turbin umum untuk pembangkit listrik tenaga air skala kecil, ketika sumber air yang tersedia memiliki head hidrolik yang relatif tinggi pada laju aliran rendah, di mana turbin Pelton paling efisien. Turbin Pelton dibuat dalam berbagai ukuran, dari sistem mikro hidro terkecil hingga yang jauh lebih besar daripada yang dibutuhkan oleh unit kecil 10 MW.
Secara operasional, saat pancaran air mengenai bilah-bilah ember yang berkontur, arah kecepatan air diubah untuk mengikuti kontur ember. Energi impuls air memberikan torsi pada sistem ember dan roda, memutar roda; aliran air itu sendiri melakukan "putar balik" dan keluar di sisi luar ember, melambat hingga kecepatan rendah. Dalam proses ini, momentum pancaran air ditransfer ke roda dan kemudian ke turbin. Dengan demikian, energi "impuls" melakukan kerja pada turbin. Untuk daya dan efisiensi maksimum, sistem roda dan turbin dirancang sedemikian rupa sehingga kecepatan pancaran air dua kali kecepatan ember yang berputar. Persentase yang sangat kecil dari energi kinetik asli pancaran air akan tetap berada di dalam air, yang menyebabkan ember dikosongkan pada laju yang sama dengan pengisiannya, dan dengan demikian memungkinkan aliran masukan bertekanan tinggi untuk terus berlanjut tanpa gangguan dan tanpa pemborosan energi. Biasanya dua ember dipasang berdampingan pada roda, yang memungkinkan pemisahan pancaran air menjadi dua aliran yang sama. Hal ini menyeimbangkan gaya beban samping pada roda dan membantu memastikan transfer momentum aliran air yang lancar dan efisien ke roda turbin.