Le turbine Pelton sono comuni per i piccoli impianti idroelettrici, quando la fonte idrica disponibile presenta un carico idraulico relativamente elevato a basse portate, ed è proprio in queste condizioni che la turbina Pelton è più efficiente. Le turbine Pelton sono prodotte in tutte le dimensioni, dai più piccoli sistemi micro idroelettrici a quelli molto più grandi di quelli richiesti dalle piccole unità da 10 MW.
Dal punto di vista operativo, quando il getto d'acqua colpisce le pale sagomate della pala, la direzione della velocità dell'acqua viene modificata per seguire il contorno della pala. L'energia impulsiva dell'acqua esercita una coppia sul sistema pala-ruota, facendo girare la ruota; il flusso d'acqua stesso compie una "inversione a U" ed esce dai lati esterni della pala, decelerato a bassa velocità. Nel processo, la quantità di moto del getto d'acqua viene trasferita alla ruota e da lì a una turbina. Pertanto, l'energia impulsiva compie lavoro sulla turbina. Per la massima potenza ed efficienza, il sistema ruota-turbina è progettato in modo che la velocità del getto d'acqua sia doppia rispetto alla velocità delle pale rotanti. Una piccolissima percentuale dell'energia cinetica originale del getto d'acqua rimane nell'acqua, il che fa sì che la pala si svuoti alla stessa velocità con cui si riempie, consentendo così al flusso in ingresso ad alta pressione di continuare ininterrottamente e senza sprechi di energia. Tipicamente due pale sono montate una accanto all'altra sulla ruota, il che consente di dividere il getto d'acqua in due flussi uguali. In questo modo si bilanciano le forze di carico laterale sulla ruota e si contribuisce a garantire un trasferimento fluido ed efficiente della quantità di moto del getto d'acqua alla ruota della turbina.