Konstrukcja turbin wiatrowych dzieli się na dwa podstawowe typy: turbiny o osi poziomej i pionowej. Najbardziej rozpoznawalnymi i najczęściej używanymi są poziome turbiny wiatrowe. Projekt turbin wiatrowych o osi pionowej jest w toku i obecnie pozyskiwany jest głównie przez indywidualnych wynalazców. Wraz ze wzrostem popularności turbin wiatrowych rosną również opcje projektowe.
Poziome turbiny wiatrowe są najbardziej popularne, ponieważ są wydajne i opłacalne. W przeciwieństwie do konstrukcji pionowych turbin wiatrowych, turbiny poziome bazują głównie na starych konstrukcjach wiatraków. Turbiny poziome różnią się wielkością, ale większe modele są najbardziej wydajne i wytwarzają więcej energii.
Projekt turbiny poziomej jest prosty. Turbina składa się z dwóch lub trzech łopat, które napędzane wiatrem poruszają biegiem. Przekładnia zasila generator, który wytwarza energię elektryczną. Przekładnia i generator są utrzymywane w gondoli, która znajduje się na szczycie wału turbiny. Napęd odchylający w niektórych modelach poziomych dostosowuje łopaty, aby zmaksymalizować pozycję wiatru.
Chociaż pionowe turbiny wiatrowe nie są tak popularne, ponieważ są mniej wydajne, stale powstają nowe projekty i modele. Jednym z podstawowych pomysłów na projekt pionowej turbiny wiatrowej jest zminimalizowanie zanieczyszczenia hałasem i potencjalnych szkód dla ptaków, które wytwarza pozioma turbina wiatrowa. Pionowe turbiny wiatrowe mają łopaty, a ich konstrukcja jest bardzo zróżnicowana.
Jednym z pionowych stylów turbiny wiatrowej jest Darrieus, który z wyglądu jest porównywany do trzepaczki do jajek. Darrieus ma konstrukcję płata, która wykorzystuje siłę nośną wiatru do poruszania się, podobnie jak skrzydła samolotu. Ten pionowy model nie uruchamia się samoczynnie i wymaga silnika do generowania prędkości przed wytworzeniem własnego znacznego momentu obrotowego. Darrieus jest wysoce nieefektywny w wytwarzaniu energii wiatrowej wystarczającej do produkcji energii elektrycznej.
Savonius to kolejna konstrukcja pionowej turbiny wiatrowej. Chociaż model Savonius jest nieco bardziej wydajny niż model Darrieus, najlepiej nadaje się do produkcji energii na małą skalę. Savonius wykorzystuje siłę oporu do poruszania się, przytrzymując wiatr w kształcie przypominającym pół beczki. Ten model jest również niezwykle cichy i może wytrzymać silny wiatr bez uszkodzeń.
Firma Mariah Power stworzyła Windspire®, model turbiny, który również wykorzystuje konstrukcję płata. Turbina wiatrowa jest niezwykle wysoka i wąska. Składa się z trzech płatów, które łapią wiatr i obracają się na dużym wale o pionowej osi.
Oprócz projektowania turbin wiatrowych na dużą skalę, mniejsze modele, takie jak Honeywell i WindCube®, są opracowywane do użytku domowego. Honeywell wygląda jak wentylator, podczas gdy WindCube® składa się z poziomych łopatek poruszających się w sześcianie. Oba modele sprawdziłyby się na pojedynczych domach lub budynkach.