Las turbinas Pelton están diseñadas para explotar grandes saltos hidráulicos de bajo caudal.
Podemos observar en la figura anexa un corte de una pala en el diámetro Pelton; el chorro de agua impacta sobre la pala en el medio, es dividido en dos, los cuales salen de la pala en sentido casi opuesto al que entraron, pero jamás puede salir el chorro de agua en dirección de 180° ya que si fuese así el chorro golpearía a la pala sucesiva y habría un efecto frenante.
Por otro lado se simplifica el estudio de las turbinas Pelton a la sección cilíndrica del diámetro Faubert.
Dado que el agua, por sus características, puede asumirse como un fluido incompresible, casi toda la energía disponible se extrae en la primera etapa de la turbina.
En ese momento el señor Allan Pelton experimentaba fallos en sus mecanismos.
Entonces se le ocurre que a través de turbinas podría diseñar ruedas hidráulicas con álabes o paletas sobre las que incidía un chorro de agua lanzado a gran velocidad.
Hay turbinas de varias toneladas montadas en vertical sobre cojinetes hidráulicos en las centrales hidroeléctricas.
Las turbinas Pelton más pequeñas, solo de unos pocos centímetros, se usan en equipamientos domésticos.
Usualmente, las pequeñas instalaciones usan paletas estandarizadas y adaptan la turbina a una de las familias de generadores y ruedas, adecuando para ello las canalizaciones.
Las pequeñas turbinas se pueden ajustar algo variando el número de toberas y paletas por rueda, y escogiendo diferentes diámetros por rueda.