Pelton-hjól eru algengar túrbínur fyrir litlar vatnsaflsvirkjanir, þar sem vatnslindin hefur tiltölulega hátt vökvaþrýstingsfall við lágt rennsli, og þar er Pelton-hjólið skilvirkast. Pelton-hjól eru framleidd í öllum stærðum, allt frá minnstu ör-vatnskerfum upp í mun stærri en litlu 10 MW einingarnar þyrftu.
Þegar vatnsstraumurinn lendir á fötublöðunum breytist stefna vatnshraðans til að fylgja lögun fötunnar. Vatnsorkan beitir togkrafti á fötu- og hjólakerfið og snýr hjólinu; vatnsstraumurinn sjálfur gerir „U-beygju“ og fer út á ytri hliðar fötunnar, hægir á sér niður í lítinn hraða. Í ferlinu flyst skriðþungi vatnsstraumsins yfir á hjólið og þaðan í túrbínu. Þannig vinnur „hvatningarorkan“ á túrbínu. Til að hámarka afl og skilvirkni er hjól- og túrbínukerfið hannað þannig að hraði vatnsstraumsins er tvöfaldur hraði snúningsfötanna. Mjög lítill hluti af upprunalegri hreyfiorku vatnsstraumsins verður eftir í vatninu, sem veldur því að fötan tæmist á sama hraða og hún er fyllt, og þannig gerir háþrýstingsinnstreyminu kleift að halda áfram ótruflað og án orkusóunar. Venjulega eru tvær fötur festar hlið við hlið á hjólinu, sem gerir kleift að skipta vatnsstraumnum í tvo jafna strauma. Þetta jafnar hliðarálagið á hjólið og hjálpar til við að tryggja mjúka og skilvirka flutning skriðþunga vatnsþotunnar yfir á túrbínuhjólið.