Presente fin dall’antichità, la ruota idraulica ottiene una fortissima diffusione nel medioevo come principale fonte di energia per le attività umane.

Nelle zone di pianura, come a Carpi, si adotta principalmente la versione “da sotto”, cioè quella ruota dotata di pale che vengono spinte dalla corrente del corso d’acqua in cui sono calate.

Il suo rendimento energetico è piuttosto basso: sfrutta solo il 30% dell’energia che l’acqua possiede ma ha il grande vantaggio di non richiedere significativi dislivelli, o salti, del corso d’acqua ,da monte a valle, impossibili in pianura.

Sono ruote che privilegiano la larghezza, piuttosto che l’altezza perché devono catturare la maggior quantità possibile di acqua corrente.

Difficilmente sono costruite direttamente sui fiumi: la regola vuole che sia derivato dal corso d’acqua principale un Canaletto, generalmente largo come la ruota stessa, che alimenti la ruota con regolarità. Un sistema di chiuse, a monte e a valle, garantisce un livello costante di afflusso e protegge da ciò che il fiume può accidentalmente portare con sé nei momenti di piena.

La costruzione del Canaletto derivato dal fiume consente poi di migliorare il rendimento della ruota perché il condotto può essere progettato in modo che il dislivello tra le prese a monte e a valle venga tutto concentrato nei pressi della ruota, dando all’acqua la massima velocità possibile proprio in quel punto.

Alla ruota veniva collegato il meccanismo che trasmetteva la rotazione dell’asse della ruota ai macchinari che richiedevano potenza: macine dei mulini, mantici e magli per i fabbri, pestelli per la follatura della lana e mille altri congegni.

La trasformazione del moto rotativo in moto avanti-indietro (necessario per i magli e i pestelli, fu presto risolto impiegando alberi a camme oppure bielle e manovelle.