Bánh xe Pelton là loại tuabin phổ biến cho năng lượng thủy điện nhỏ, khi nguồn nước có sẵn có đầu thủy lực tương đối cao ở tốc độ dòng chảy thấp, nơi bánh xe Pelton hoạt động hiệu quả nhất. Các bánh xe Pelton được chế tạo ở mọi kích cỡ, từ các Hệ thống Hydro siêu nhỏ đến lớn hơn nhiều so với các đơn vị nhỏ 10 MW yêu cầu.
Về mặt hoạt động, khi tia nước tác động vào các cánh gầu có đường viền, hướng của vận tốc nước được thay đổi theo các đường viền của gầu. Năng lượng xung lực của nước tác dụng mômen xoắn lên hệ thống gầu và bánh xe, làm quay bánh xe; dòng nước tự chuyển động "u-quay" và thoát ra ở các thành bên ngoài của xô, được giảm tốc đến vận tốc thấp. Trong quá trình này, động lượng của tia nước được truyền đến bánh xe và từ đó đến tuabin. Do đó, năng lượng "xung" hoạt động trên tuabin. Để có công suất và hiệu suất tối đa, hệ thống bánh xe và tuabin được thiết kế sao cho vận tốc của tia nước gấp đôi vận tốc của các thùng quay. Một phần trăm rất nhỏ động năng ban đầu của tia nước sẽ vẫn còn trong nước, điều này làm cho xô được làm trống ở cùng tốc độ mà nó được làm đầy, và do đó cho phép dòng đầu vào áp suất cao tiếp tục không bị gián đoạn và không lãng phí năng lượng. Thông thường, hai xô được gắn cạnh nhau trên bánh xe, cho phép chia tia nước thành hai dòng bằng nhau. Điều này cân bằng các lực tải bên trên bánh xe và giúp đảm bảo chuyển động lượng của tia nước đến bánh tuabin một cách trơn tru, hiệu quả.