Eine Windkraftanlage funktioniert auf folgende Weise: Die Strömung des Windes wirkt auf die Rotorblätter des Windkraftwerkes und setzt diese in Drehbewegung um. Die Rotationsenergie wird dann vom Rotor an einen Generator weitergeleitet und dort in elektrischen Strom umgewandelt, der dann in das Stromnetz eingespeist wird. Meist kommen Dreiblatt-Rotoren zum Einsatz. Diese sind dem Wind zugewandt (luvseitig).
Das Jahr 1991 brachte einen Anstieg der genutzten Windenergie in Deutschland. Die Windenergie boomte vor allem nach dem Gesetz für erneuerbare Energien, so dass im Jahr 2005 in Deutschland die größte Menge an elektrischem Strom aus Windenergie genutzt wurde, im Vergleich zu anderen Ländern weltweit.
Man kann durch die Windleistungsvorhersage die Produktion einer Windkraftanlage für die nächsten drei Tage vorher sagen. Hierbei wird nicht die Windgeschwindigkeit vorher gesagt, sondern die zu erwartende Energieleistung, wobei die Vorhersage der Windgeschwindigkeit die Grundlage einer Windleistungsvorhersage ist.
Der Anteil der genutzten Windenergie in Deutschland beträgt derzeit 20 bis 25%. Da der Wind sehr unstetig ist, werden nur sehr kleine Stromnetze betrieben, bzw. wird der gewonnene Strom im Zusammenhang mit anderen Energiequellen genutzt.