Le turbine Pelton sono comunemente utilizzate negli impianti idroelettrici di piccola taglia, quando la fonte d'acqua disponibile presenta un salto idraulico relativamente elevato a basse portate, condizioni in cui la turbina Pelton risulta più efficiente. Le turbine Pelton sono prodotte in tutte le dimensioni, dai più piccoli microimpianti idroelettrici a modelli ben più grandi di quelli necessari per le piccole unità da 10 MW.
Dal punto di vista operativo, quando il getto d'acqua impatta sulle pale sagomate della benna, la direzione della velocità dell'acqua cambia per seguire il profilo della benna stessa. L'energia impulsiva dell'acqua esercita una coppia sul sistema benna-ruota, facendo ruotare quest'ultima; il flusso d'acqua compie una "inversione a U" ed esce dai lati esterni della benna, decelerato a bassa velocità. In questo 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 massimizzare potenza ed efficienza, il sistema ruota-turbina è progettato in modo tale che la velocità del getto d'acqua sia il doppio della velocità di rotazione delle pale. Una piccolissima percentuale dell'energia cinetica originaria del getto d'acqua rimane nell'acqua, il che fa sì che la benna 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. In genere, due pale sono montate una accanto all'altra sulla ruota, il che permette di suddividere il getto d'acqua in due flussi uguali. Questo bilancia le forze di carico laterali sulla ruota e contribuisce a garantire un trasferimento fluido ed efficiente della quantità di moto del getto d'acqua alla girante della turbina.