Rüzgâr enerjisi ilk keşfedilen enerji çeşitlerinden biridir. Tarihe baktığımızda insanlar çok eski zamanlardan beri rüzgâr enerjisinden faydalanmaktadırlar. İlk faydalanma şekilleri yel değirmenleri ve yelkenli gemiler örnek verilebilir. Daha sonraları ağaç kesme ve su pompalama gibi işlerde de rüzgâr gücünden faydalanmıştır. Rüzgâr enerjisi günümüzde ise en çok elektrik üretimi için rüzgâr türbinleri tasarlanarak kullanılmaktadır.
Rüzgâr enerjisinin temel kaynağı güneş olup, güneşin dünyaya gönderdiği enerjinin %1-2’si rüzgâr enerjisine dönüşmektedir. Güneşin yer yüzeyini ve atmosferi homojen ısıtmamasının bir sonucu olarak ortaya çıkan sıcaklık ve basınç farkından dolayı hava akımı oluşur. Bir hava kütlesi mevcut durumundan daha fazla ısınırsa atmosferin yukarısına doğru yükselir ve bu hava kütlesinin yükselmesiyle boşalan yere, aynı hacimdeki soğuk hava kütlesi yerleşir. Bu hava kütlelerinin yer değiştirmelerine rüzgâr adı verilmektedir. Rüzgârlar yüksek basınç alanlarından alçak basınç alanlarına akarken; dünyanın kendi ekseni etrafında dönmesi, yüzey sürtünmeleri, yerel ısı yayılımı, rüzgâr önündeki farklı atmosferik olaylar, arazinin topografik yapısı, yerel coğrafi farklılıklar ve yeryüzünün homojen olmayan ısınmasına bağlı olarak, zamansal ve bölgesel farklılıklar gösterir.
Rüzgâr enerjisi denizlerde, karalara göre daha fazla bulunmaktadır.
Deniz üstünde rüzgâr hızlarının, en yakın kara noktasına göre en az %20-25 daha yüksek olmasından dolayı deniz üstü rüzgâr türbinleri, kara üstü türbinlere göre çok daha fazla elektrik üretirler.
Kara üzerindeki rüzgâr enerji santrallerin kurulabileceği verimli rüzgâr sahalarının yüzölçümü giderek azaldığından, verimli rüzgâr sahasına sahip deniz üstü rüzgâr enerji santrallerin sayıları her geçen gün artmaktadır.
Hava hareketinden faydalanarak enerji elde etmeye yarayan rüzgâr türbinleri, rüzgârdaki kinetik enerjinin önce mekanik enerjiye, ardından elektrik enerjisine çevrilerek elektrik üretimi elde edilmesini sağlar.
Rüzgâr türbinleri, elektrik enerjisi üretimine ancak belirli bir rüzgâr hızında başlayabilmektedir. “Cut-in” adı verilen bu rüzgâr hızının altında sistem tamamen durmaktadır. Sistemden elde edilen elektrik enerjisi rüzgâr hızının artmasıyla birlikte artmaktadır. Sistemin hasar görmemesi için belirli bir rüzgâr hızından sonra rüzgâr türbinlerinin duruş konumuna geçmesi otomatik olarak sağlanır. Bu maksimum hıza sistemin “Cut-out” hızı adı verilmektedir. Bir rüzgâr türbini Cut-in ve Cut-out rüzgâr hızları arasında enerji üretimini gerçekleştirir. Modern rüzgâr türbinlerinin Cut-in hızları 3-4 m/s, nominal hızları 11-15 m/s ve Cut-out hızları ise 25-30 m/s arasındadır.