Колеса Пельтона являются обычными турбинами для малой гидроэнергетики, когда доступный источник воды имеет относительно высокий гидравлический напор при низком расходе, где колесо Пельтона наиболее эффективно. Колеса Пельтона производятся во всех размерах, от самых маленьких микрогидросистем до гораздо больших, чем требуется для небольших установок мощностью 10 МВт.
Эксплуатируемо, когда струя воды сталкивается с контурными лопастями ведра, направление скорости воды изменяется, чтобы следовать контурам ведра. Энергия импульса воды оказывает крутящий момент на систему ковша и колеса, вращая колесо; сама струя воды делает «разворот» и выходит с внешних сторон ведра, замедляясь до низкой скорости. В процессе импульс струи воды передается колесу, а оттуда турбине. Таким образом, энергия «импульса» работает на турбину. Для максимальной мощности и эффективности система колеса и турбины спроектирована таким образом, что скорость струи воды в два раза превышает скорость вращающихся ведер. Очень небольшой процент первоначальной кинетической энергии струи воды останется в воде, что заставляет ведро опорожняться с той же скоростью, с которой оно заполняется, и тем самым позволяет потоку входного давления высокого давления продолжаться непрерывно и без потерь энергии. Обычно два ведра устанавливаются бок о бок на колесе, что позволяет разделить струю воды на два равных потока. Это уравновешивает боковые силы нагрузки на колесо и помогает обеспечить плавную и эффективную передачу импульса струи жидкости к колесу турбины.