Pelton-turbines worden vaak gebruikt voor kleinschalige waterkrachtcentrales, met name wanneer de beschikbare waterbron een relatief hoge valhoogte heeft bij lage debieten, waar de Pelton-turbine het meest efficiënt is. Pelton-turbines zijn verkrijgbaar in alle maten, van de kleinste micro-waterkrachtsystemen tot veel grotere installaties dan die van 10 MW.
In de praktijk verandert de waterstroom, doordat de waterstraal de voorgevormde schoepen raakt, van richting en volgt zo de contouren van de schoep. De impulsenergie van het water oefent een koppel uit op het schoep-en-wielsysteem, waardoor het wiel gaat draaien. De waterstroom zelf maakt een "U-bocht" en verlaat de schoep aan de buitenkant, afgeremd tot een lage snelheid. Tijdens dit proces wordt de impuls van de waterstraal overgedragen op het wiel en vervolgens op een turbine. Zo verricht de "impulsenergie" arbeid op de turbine. Voor maximaal vermogen en rendement is het wiel-en-turbinesysteem zo ontworpen dat de snelheid van de waterstraal tweemaal zo hoog is als de snelheid van de roterende schoepen. Een zeer klein percentage van de oorspronkelijke kinetische energie van de waterstraal blijft in het water achter, waardoor de schoep in hetzelfde tempo wordt geleegd als waarin hij wordt gevuld. Hierdoor kan de hogedruktoevoer ononderbroken en zonder energieverlies doorgaan. Meestal zijn twee schoepen naast elkaar op het wiel gemonteerd, waardoor de waterstraal in twee gelijke stromen kan worden gesplitst. Dit balanceert de zijdelingse krachten op het wiel en zorgt voor een soepele en efficiënte overdracht van de impuls van de waterstraal naar het turbineblad.