風車使用的歷史至少超過3000年，主要用於碾穀物或打水。13世紀初期，水平軸風車成為農村整體經濟的一部份，直到使用化石燃料之便宜引擎出現和鄉村電氣化之後，才逐漸不再使用。風車用於發電的歷史可追溯到19世紀後期由美國人Brush所建造的12kW直流電風力發電機，同一時期LaCour也在丹麥進行研究。

現代風力發電機採用空氣動力學原理，就像飛機的機翼一樣。風並非"推"動風輪葉片，而是吹過葉片形成葉片正反面的壓差，這種壓差會產生昇力，令風輪旋轉並不斷橫切風流。風力發電機的風輪並不能提取風的所有功率。根據Betz定律，理論上風電機能夠提取的最大功率，是風功率的59.6%。大多數風電機只能提取風的功率的40%或者更少。風力發電機主要包含三部分：風輪、機艙和塔架。與電網聯結之風力發電機的最常見的結構，是橫軸式三葉片風輪，並安裝在直立管狀塔架上。

所有風力發電機的功率輸出是隨著風力而變，強風下最常見的兩種限制功率輸出的方法（從而限制風輪所承受壓力）是失速調節和斜角調節。使用失速調節的風電機，超過額定風速的強風會導致通過業片的氣流產生擾流，令風輪失速。當風力過強時，葉片尾部制動裝置會動作，令風輪 剎車。使用斜角調節的風電機，每片葉片能夠以縱向為軸而旋轉，葉片角度隨著風速不同而轉變，從而改變風輪的空氣動力性能。當風力過強時，葉片轉動至迎氣邊緣面向來風，從而令風輪剎車。

根據葉片固定軸的方位，風力發電機可以分為橫軸和豎軸兩類，橫軸式風電機工作時轉軸方向與風向一致，豎軸式風電機轉軸方向與風向成直角。橫軸式風電機通常需要不停地變向以保持與風向一致。而豎軸式風電機則不必如此，因為它可以收集不同來向的風能。橫軸式風電機在世界上佔主流位置。

1973年油價爆漲引發的石油危機，促使甚多政府基金進行替代方案計畫之研究、開發及驗證。美國引導一系列的先導型風車建造，於1975年建造直徑38公尺100kW Mod-0型風車，1987年2.5MW Mod-5B之風車直徑則達到97.5公尺，同一時期推動類似計畫的有英國、德國及瑞典。另外，加拿大發展4MW垂直軸Darrieu風車，英國更改垂直軸設計而使用線形葉片搭配H型轉子，丹麥的風車則出現3-葉片、延時調節轉子（stall-regulated rotor）、定速及引進機械傳動鏈的設計概念。依據GWEC（Global Wind Energy Council）的資料顯示，2007年全球風機新裝置容量超過20,000MW，總裝置容量累計達到94,123 MW，目前裝置容量最高的國家依序為德國（22,247MW）、西班牙（15,145MW）及美國（11,603MW），新裝設機組容量最高的國家分別美國（2,454MW）、德國（2,233MW）及印度（1,840MW），目前全球的總裝置容量則達到93,849MW，預期未來的裝置容量仍將持續成長。

促成風力發電技術快速發展的因素如下：

․高強度的纖維複合材料可用於建造大型且低成本的葉片

․電力電子與風力發電系統結合使得價格下降

․使用可變速運轉的發電機以發出最大的電力

․改善電廠運轉模式，推動可用率達95%以上

․風機和電廠的經濟規模漸大

․累積現場經驗改善容量因素達40%以上

風力發電是利用無汙染的風力資源，為目前世界各國極力開發的資源。由於台灣地區四面環海，具有豐富的風力資源，目前在西部沿海地區也已設立多座風力發電站，提供無污染的再生能源電力，截至2007年5月止已商轉的總裝置容量為167.7MW，政府能源政策白皮書規劃風力發電裝置容量至2010年要達到2159MW，期減少對於利用化石燃料發電的依賴，以降低溫室氣體的排放量。依據工研院機械所在科技顧問會議上的報告之保守估計，除陸上風力發電潛能至少有1,600MW以上，在海上風力發電潛能方面，粗估也超過3,200 MW，合計有4,800MW以上的裝置容量，遠超過目前的裝置容量或2010年的規劃量，故風力發電仍具有非常大的發展空間。