Roțile Pelton sunt turbine comune pentru hidroenergie de mici dimensiuni, atunci când sursa de apă disponibilă are o presiune hidraulică relativ mare la debite mici, unde roata Pelton este cea mai eficientă. Roțile Pelton sunt fabricate în toate dimensiunile, de la cele mai mici sisteme microhidro până la sisteme mult mai mari decât ar necesita unitățile mici de 10 MW.
Din punct de vedere operațional, pe măsură ce jetul de apă lovește palele conturate ale cupei, direcția vitezei apei se schimbă pentru a urma contururile cupei. Energia impulsivă a apei exercită un cuplu asupra sistemului cupă-roată, rotind roata; jetul de apă în sine face o „întoarcere în U” și iese pe părțile exterioare ale cupei, decelerat la o viteză mică. În acest proces, impulsul jetului de apă este transferat către roată și de acolo către o turbină. Astfel, energia „impulsivă” lucrează asupra turbinei. Pentru o putere și o eficiență maxime, sistemul roată-turbină este proiectat astfel încât viteza jetului de apă să fie de două ori mai mare decât viteza cupelor în rotație. Un procent foarte mic din energia cinetică inițială a jetului de apă va rămâne în apă, ceea ce face ca cupa să se golească în aceeași viteză cu care se umple și, prin urmare, permite fluxului de intrare de înaltă presiune să continue neîntrerupt și fără risipă de energie. De obicei, două cupe sunt montate una lângă alta pe roată, ceea ce permite împărțirea jetului de apă în două jeturi egale. Acest lucru echilibrează forțele de încărcare laterală asupra roții și ajută la asigurarea unui transfer lin și eficient al impulsului jetului de fluid de apă către roata turbinei.