Koła Peltona są powszechnymi turbinami dla małych elektrowni wodnych, gdy dostępne źródło wody ma stosunkowo wysoką wysokość ciśnienia hydraulicznego przy niskich natężeniach przepływu, gdzie koło Peltona jest najbardziej wydajne. Koła Peltona są produkowane we wszystkich rozmiarach, od najmniejszych mikrosystemów hydroelektrycznych do znacznie większych niż wymagałyby tego małe jednostki 10 MW.
Z punktu widzenia działania, gdy strumień wody uderza w wyprofilowane łopatki wiadra, kierunek prędkości wody zmienia się, aby podążać za konturami wiadra. Energia impulsu wody wywiera moment obrotowy na układ wiadra i koła, obracając koło; sam strumień wody wykonuje „zawrót w kształcie litery U” i wypływa z zewnętrznych stron wiadra, zwalniając do niskiej prędkości. W tym procesie pęd strumienia wody jest przenoszony na koło, a stamtąd na turbinę. Tak więc energia „impulsu” działa na turbinę. Aby uzyskać maksymalną moc i wydajność, układ koła i turbiny jest tak zaprojektowany, aby prędkość strumienia wody była dwukrotnie większa od prędkości obracających się wiader. Bardzo mały procent pierwotnej energii kinetycznej strumienia wody pozostanie w wodzie, co spowoduje opróżnianie wiadra z tą samą szybkością, z jaką jest napełniane, a tym samym umożliwi nieprzerwany przepływ wejściowy o wysokim ciśnieniu bez marnowania energii. Zazwyczaj dwa wiadra są montowane obok siebie na kole, co pozwala na podzielenie strumienia wody na dwa równe strumienie. Równoważy to siły bocznego obciążenia koła i pomaga zapewnić płynne i wydajne przenoszenie pędu strumienia cieczy wodnej na koło turbiny.