Prof. Ulrich Hütter etablierte an der Universität Stuttgart und später an der DFVLR (Vorgänger des DLR) in Stuttgart die Forschung an der Windenergietechnik. Nachdem Ende der neunziger Jahre des 20. Jahrhunderts die Forschung an der Windenergie in Stuttgart eher abnahm, wurde sie 2004 durch die Gründung des Stiftungslehrstuhls Windenergie am Institut für Flugzeugbau an der Universität Stuttgart wiederbelebt.
Seitdem Windkraftanlagen in großer Zahl hergestellt werden, ist die staatliche Forschung in Universitäten und Forschungsinstituten verstärkt worden. Ein Beispiel ist die Gründung des Deutschen Windenergie-Institut, DEWI, mit Sitz in Wilhelmshaven im Jahr 1990, wo alle zwei Jahre die Deutsche Windenergie-Konferenz (DEWEK) stattfindet.
Ein weiteres neues Forschungsinstitut, das sich mit der Windenergie, insbesondere auch Offshorenutzung, beschäftigt, ist das Fraunhofer Center Windenergie und Meerestechnik in Bremerhaven. Es wurde 2005 gegründet.
Ein Schwerpunkt der Forschung sind Offshore-Windkraftanlagen und deren Einfluss auf die Ökosysteme vor der Küste. Es wird auch das Zusammenspiel von Windstrom und konventionell erzeugtem Strom untersucht. Ein Aspekt ist dabei die Unstetigkeit der Windleistung, die mit Energiespeichern kompensiert werden könnte. Techniken existieren bereits in Form von Pumpspeicherkraftwerken, elektrochemischen Akkumulatorzellen und Verfahren, die überschüssige Energie in chemische Energieträger (beispielsweise Wasserstoff) umwandeln.
Auf der norwegischen Insel Utsira wurde im August 2004 das erste autarke Stromnetz eingeweiht, das ausschließlich von Windenergie als Primärenergie gespeist wird. In dem auf zwei bis drei Jahre angelegten Versuch, dem ersten in diesem Maßstab, sollen zehn der insgesamt siebzig Haushalte ihren Strom von zwei Enercon E-40-Anlagen beziehen. Kurzfristige Stromschwankungen werden durch einen Schwungradspeicher (5 kWh) ausgeglichen. Überschüssige Energie wird in Form von Wasserstoff in einem Druckspeicher mit einer Kapazität von maximal drei Tagen zwischengespeichert. Dieser wird bei Flaute oder Sturm, also dann, wenn die Anlagen nicht ausreichend Energie liefern, über eine 60-kW-Brennstoffzelle wieder in Strom umgesetzt. Ein Generator dient während der Erprobungsphase zur Absicherung gegen Stromausfall. Einer der Hauptinvestoren ist der norwegische (Öl-)Konzern Norsk-Hydro mit seiner Wasserstoffsparte.
Derzeit werden schwimmende Offshore-Windkraftanlagen weit ab von der Küste getestet.
- Mit 110 Metern Höhe und vier Megawatt installierter Leistung ist der Darrieus-Rotor EOLE in Le Nordais, Cap-Chat, Canada, unter den Windkraftanlagen mit vertikaler Rotordrehachse die größte und stärkste Anlage der Welt und war zum Zeitpunkt seiner Erstellung weltweit auch die leistungsstärkste Windkraftanlage insgesamt, alle Bautypen einbegriffen.
- Die derzeit leistungsstärkste Windkraftanlage (Stand Dezember 2007) ist die E-126 von Enercon mit 6 MW installierter Leistung.
- Die höchste Windkraftanlage der Welt ist die Fuhrländer FL2500 bei Laasow/Brandenburg. Sie wurde am 14. September 2006 fertiggestellt. Der Gittermastturm für diesen Prototyp erlaubt eine Nabenhöhe von 160 m. Bei einem Rotordurchmesser von 90 m erreicht die Anlage eine Gesamthöhe von 205 m.
- Die weltweit höchstgelegene Windkraftanlage der Fa. DeWind steht in den argentinischen Anden auf 4.100 m. Es ist der Typ D8.2 – 2000 kW / 50 Hz. Diese Turbine hat ein neuartiges Triebstrangkonzept mit einem speziellen Drehmomentwandler (WinDrive) der Fa. Voith und einem Synchrongenerator. Die WKA wurde im Dezember 2007 in Betrieb genommen und versorgt seitdem die ansässige Goldmine im Inselnetz Betrieb mit Elektrizität.
- Die nördlichsten Windkraftanlagen der Welt (Stand August 2005) sind 16 Nordex N-80 mit jeweils 2,5 MW Nennleistung im Windpark Havøygavlen bei Hammerfest in Norwegen.
- Die südlichsten Windkraftanlagen der Welt (Stand August 2005) sind zwei Enercon E-30 (je 300 kW) in der Antarktis. Zusammen mit Dieselaggregaten (zuvor nur Dieselaggregate) versorgen sie seit 2003 die Station Mawson Bay der Australian Research Division.