Pelton çarkları, mevcut su kaynağının düşük akış hızlarında nispeten yüksek hidrolik başlığa sahip olduğu ve Pelton çarkının en verimli olduğu küçük hidroelektrik santralleri için yaygın türbinlerdir. Pelton çarkları, en küçük mikro Hidro Sistemlerden küçük 10 MW ünitelerin gerektireceğinden çok daha büyüklerine kadar her boyutta üretilir.
İşletimsel olarak, su jeti konturlu kova kanatlarına çarptığında, su hızının yönü kovanın konturlarını takip edecek şekilde değişir. Su darbe enerjisi kova ve tekerlek sistemine tork uygulayarak tekerleği döndürür; su akışı kendisi bir "u dönüşü" yapar ve kovanın dış taraflarından düşük bir hıza yavaşlatılarak çıkar. Bu süreçte, su jetinin momentumu tekerleğe ve oradan da bir türbine aktarılır. Böylece, "darbe" enerjisi türbin üzerinde iş yapar. Maksimum güç ve verimlilik için, tekerlek ve türbin sistemi su jeti hızının dönen kovaların hızının iki katı olacak şekilde tasarlanmıştır. Su jetinin orijinal kinetik enerjisinin çok küçük bir yüzdesi suda kalır, bu da kovanın doldurulduğu oranda boşaltılmasına neden olur ve böylece yüksek basınçlı giriş akışının kesintisiz ve enerji israfı olmadan devam etmesini sağlar. Tipik olarak, iki kova tekerleğe yan yana monte edilir, bu da su jetinin iki eşit akıma bölünmesine izin verir. Bu, tekerlek üzerindeki yan yük kuvvetlerini dengeler ve akışkan su jetinin momentumunun türbin çarkına düzgün ve verimli bir şekilde aktarılmasını sağlamaya yardımcı olur.