V vodnih turbinah se kinetična energija tekoče vode pretvarja v vrtilno mehansko gibanje s tem, da tok vode poganja lopatično kolo. Najpreprostejši in najstarejši vodni pogonski stroji so mlinska kolesa, ki izkoriščajo naravni padec potokov in rek. Voda udarja na lopatice velikega lesenega kolesa, ki posredno ali neposredno vrti mlinske kamne. Kadar doteka voda na lopatice od zgoraj, govorimo o kolesih na zgornjo vodo (nadlivnih kolesih), pri dotoku vode s spodnje strani (sl. 1) pa je beseda o kolesih na spodnjo vodo (podlivnih kolesih). V moderni tehniki je starim mlinskim kolesom na videz podobna Peltonova turbina (peltonka) (sl. 2), ki jo upravičeno imenujemo »turbina«, ker zanjo velja Eulerjeva turbinska enačba. Na kolutu turbine so po obodu razvrščene lopatice v obliki dveh votlih polelipsoidov (sl. 3). Voda, ki izstopa iz šobe z veliko hitrostjo, udarja v lopatice in jih vrti. Vrtilna hitrost je določena s hitrostjo vode; turbina ima najboljši izkoristek, če je obodna hitrost koluta enaka polovični hitrosti vodnega curka iz šobe. Količina vode se uravnava z iglo v šobi. Pri hitri razbremenitvi turbine odkloni najprej odklonilo del vodnega curka in nato šele igla v šobi ustrezno zmanjša izstopni prerez (sl. 4). Tak način regulacije je pri hitri razbremenitvi potreben, ker bi se zaradi hitrega zapiranja šobe z iglo pojavil t. i. vodni udar, ki bi poškodoval cevovod. Regulacija je sploh odvisna od obremenitve priključenega električnega generatorja. Peltonove turbine so primerne za razmeroma visoke padce ozir. majhne količine vode. Zajetje vode visoko nad turbinsko napravo zahteva ustrezno cevovodno napravo.