ペルトン水車は、利用可能な水源が低流量で比較的高い水頭を持ち、ペルトン水車が最も効率的である場合、小さな水力発電用の一般的なタービンです。ペルトン水車は、最小の小水力発電システムから、10 MWの小型ユニットが必要とするよりもはるかに大きいものまで、あらゆるサイズで製造されています。
動作上、ウォータージェットが輪郭のあるバケットブレードに衝突すると、水の速度の方向がバケットの輪郭に追従するように変更されます。水インパルスエネルギーは、バケットとホイールのシステムにトルクを加え、ホイールを回転させます。水流自体が「Uターン」し、バケツの外側から出て、低速に減速します。その過程で、ウォータージェットの運動量はホイールに伝達され、そこからタービンに伝達されます。したがって、「インパルス」エネルギーはタービンで機能します。最大の出力と効率を実現するために、ホイールとタービンのシステムは、ウォータージェットの速度が回転するバケットの速度の2倍になるように設計されています。ウォータージェットの元の運動エネルギーのごくわずかな割合が水中に残ります。これにより、バケツが満たされるのと同じ速度で空になり、それによって高圧入力フローが中断されることなく、エネルギーを無駄にすることなく継続できます。通常、2つのバケットがホイールに並べて取り付けられます。これにより、ウォータージェットを2つの等しいストリームに分割できます。これにより、ホイールにかかる横荷重の力のバランスがとれ、水の流体ジェットの運動量がタービンホイールにスムーズかつ効率的に伝達されるようになります。