กังหันน้ำแบบเพลตันเป็นกังหันที่นิยมใช้กันทั่วไปในโรงไฟฟ้าพลังน้ำขนาดเล็ก เมื่อแหล่งน้ำมีระดับความสูงของน้ำค่อนข้างสูงและมีอัตราการไหลต่ำ ซึ่งเป็นสภาวะที่กังหันน้ำแบบเพลตันมีประสิทธิภาพสูงสุด กังหันน้ำแบบเพลตันมีหลายขนาด ตั้งแต่ขนาดเล็กสุดสำหรับระบบพลังน้ำขนาดจิ๋ว ไปจนถึงขนาดใหญ่กว่าที่หน่วย 10 เมกะวัตต์ขนาดเล็กต้องการ
ในทางปฏิบัติ เมื่อเจ็ทน้ำพุ่งกระทบกับใบพัดรูปทรงโค้ง ความเร็วของน้ำจะเปลี่ยนไปตามรูปทรงของใบพัด พลังงานจากแรงกระตุ้นของน้ำจะสร้างแรงบิดให้กับระบบใบพัดและล้อ ทำให้ล้อหมุน เจ็ทน้ำเองจะ "วกกลับ" และไหลออกทางด้านนอกของใบพัดด้วยความเร็วต่ำ ในกระบวนการนี้ โมเมนตัมของเจ็ทน้ำจะถูกถ่ายโอนไปยังล้อและจากนั้นไปยังกังหัน ดังนั้น พลังงาน "แรงกระตุ้น" จึงทำงานกับกังหัน เพื่อให้ได้กำลังและประสิทธิภาพสูงสุด ระบบล้อและกังหันได้รับการออกแบบให้ความเร็วของเจ็ทน้ำเป็นสองเท่าของความเร็วของใบพัดที่หมุนอยู่ พลังงานจลน์ดั้งเดิมของเจ็ทน้ำเพียงเล็กน้อยเท่านั้นที่จะยังคงอยู่ในน้ำ ซึ่งทำให้ใบพัดว่างเปล่าในอัตราเดียวกับที่เติมน้ำ และทำให้การไหลเข้าที่มีแรงดันสูงสามารถดำเนินต่อไปได้อย่างต่อเนื่องโดยไม่สิ้นเปลืองพลังงาน โดยทั่วไปแล้ว จะมีการติดตั้งใบพัดสองใบเคียงข้างกันบนล้อ ซึ่งจะช่วยแบ่งกระแสน้ำออกเป็นสองสายเท่าๆ กัน วิธีนี้จะช่วยปรับสมดุลแรงด้านข้างที่กระทำต่อล้อ และช่วยให้การถ่ายโอนโมเมนตัมของกระแสน้ำไปยังล้อกังหันเป็นไปอย่างราบรื่นและมีประสิทธิภาพ