Układy do pomiaru kierunku i prędkości wiatru są niezbędnymi elementami w dużych elektrowniach wiatrowych, w których kierunkowanie płaszczyzny wirnika pod wiatr odbywa się w sposób aktywny. Natomiast w małych turbinach wiatrowych z pasywnym mechanizmem kierunkowania można pominąć te układy i jako wskaźnika prędkości wiatru wykorzystać wartość mocy wytwarzanej przez generator P_g.

Najczęściej stosowanymi anemometrami do celów energetyki wiatrowej są wiatromierze czaszowe. Przed zamontowaniem takiego czujnika powinien on pracować przez okres około 2 miesięcy, dzięki czemu nastąpi dotarcie się łożysk nowego anemometru. Wiatromierze te powinny charakteryzować się dużą dokładnością dla prędkości wiatru z przedziału 4 - 25m/s (błąd pomiaru w tym przedziale nie powinien przekraczać +/- 0,1m/s). Dodatkowo stała dynamiczna anemometru (długość strumienia powietrza, która musi przejść przez anemometr, aby wskazał on 63.2% wartości rzeczywistej) nie powinna przekraczać 5m, co pozwoli uniknąć efektu zawyżania prędkości. Jednak aby uzyskać rzetelne wskazania, należy usytuować wiatromierz w miejscu, gdzie pole prędkości pozostaje niezakłócone przez efekt blokowania lub ślad aerodynamiczny turbiny wiatrowej. Standardowo przyjmuje się, że anemometr powinien znajdować się w odległości 2,5 razy większej od średnicy wirnika, przed turbiną na wysokości piasty. Zamiennie, szybkość wiatru na wysokości piasty można szacować na podstawie pomiaru na niższym poziomie lub na podstawie skorygowanego pomiaru szybkości wiatru na gondoli, wykonywanego w miarę możliwości łącznie z pomiarem mocy i z wykorzystaniem krzywej mocy. Zmierzona prędkość wiatru powinna możliwie jak najdokładniej reprezentować wiatr działający na turbinę elektrowni wiatrowej.

Do pomiaru kierunku wiatru wykorzystywane są najczęściej przetworniki optoelektroniczne, ze względu na ich bardzo dobrą rozdzielczość (1^o). Sygnał wychodzący z takiego wiatrowskazu pokrywa cały horyzont pomiarowy (360^o). Ze względu na zbyt duże wzajemne oddziaływanie wiatrowskaz nie jest instalowany na tym samym wysięgniku co anemometr.