Powierzchniowa gęstość mocy, czyli energia na jednostkę czasu i powierzchni, określa się wzorem
Moc ta jest więc proporcjonalna od trzeciej potęgi prędkości, co oznacza że wiatr o dwukrotnie większej prędkości dostarcza ośmiokrotnie więcej mocy. Dlatego lokalizacja turbin wiatrowych w miejscach gdzie wieją silne wiatry ma kluczowe znaczenie dla ich efektywności.
Nie cała energia kinetyczna wiatru może zostać wykorzystana przez turbinę. Wykorzystanie tej energii powoduje, że wiatr zwalnia, utrudniając dalszy napływ wiatru. Teoretycznie maksymalna efektywność turbiny może wynieść 16/27 ≈ 59,3%Betz, A. (1966) Introduction to the Theory of Flow Machines. (D. G. Randall, Trans.) Oxford: Pergamon Press..
thumb|300px|Mapa stale utrzymujących się wiatrów przy powierzchni Ziemi.
Dostępność energii
Źródłem energii kinetycznej wiatru jest energia światła słonecznego. Ponieważ Ziemia jest ogrzewana nierównomiernie, a lądy nagrzewają się (i stygną) szybciej niż morza, na Ziemi cały czas tworzą się różnice temperatur. Wywołuje to prądy konwekcyjne w atmosferze, różnice ciśnień i cyrkulację powietrza. Szacuje się, że około 1% energii słonecznej docierającej do powierzchni Ziemi przekształca się w energię wiatrów, co oznacza, że sumaryczna ich moc może sięgać 900 TW.