Les roues verticales sont classifiées suivant le point d'application de la force sur la roue :

_en haut : c'est la roue en dessus qui fonctionne grâce à la gravité.

_ au niveau du moyeu ou au-dessus : c'est la roue de poitrine qui fonctionne de la même manière.

_sous le moyeu : c'est la roue de côté qui fonctionne grâce à la force exercée par le mouvement de l'eau

_en-dessous : c'est la roue en dessous ou au fil de l'eau qui fonctionne comme la précédente.

Chacune de ces roues est adaptée à une certaine géographie : on privilégiera par exemple les roues en dessus quand on dispose d'une hauteur de chute suffisante.

 

Roue en dessus

Cette roue fonctionne grâce à la gravité. Elle est alimentée par son sommet où l'eau vient remplir des augets dans lesquels l'eau est quasiment immobile et dont le poids entraîne la roue. Arrivés en bas, ces augets se vident comme indiqué sur le schéma. Le débit est réglé par une vanne à la sortie du bief. Ce type de roue est apparu bien après les roues à pales plates (en dessous). Il est important que la roue ne trempe pas dans la canal d'écacuation, d'autant plus qu'elle tourne dans le contraire du courant. C'est une des roues de moulin qui possède le meilleur rendement. Il est tout de même bien moins important que celui d'une turbine et est limité par la présence d'engrenages pour la transmission du mouvement.

 

Roue de poitrine

Lorsque la chute est trop faible pour installer une roue en dessus, on peut utiliser une roue de poitrine pour laquelle le diamètre de la roue est supérieur à la hauteur de chute disponible. Deux à trois augets se remplissent simultanément à l'injection. Comme pour la roue en dessus, il faut réduire les contacts entre la roue et le canal d'évacuation.

 

Roue en dessous

C'est elle qui est apparue la première. L'eau y attaque directement les pales grâce à son mouvement. Son rendement est le plus faible de toutes les roues de moulin. Ceci est dû au fait que l'eau ne peut pas toujours frapper les pales perpendiculairement. Or, c'est dans ce cas que le maximum d'energie est récupéré. Il est important d'adapter le nombre de pales afin de ne pas trop réduire le rendement. La roue au fil de l'eau est légèrement différente de la roue par dessous. Elle est positionnée dans le courant sans qu'on cherche à créer une différence de niveau.