Vjetar je i koristan i štetan. Najopasniji dijelovi oluje su jaki vjetrovi koji mogu srušiti drveće, skinuti krovove s kuća ili nasukati brodove na moru. S druge strane, vjetar je važan dio mnogih projekata obnovljivih izvora energije i neophodan je za jedrenje ili letenje zmajem. Raznovrsni vremenski instrumenti - uključujući aplikacije za pametne telefone - mjere brzine vjetra zvukom, svjetlošću i mehaničkom silom samog vjetra.
Anemometri su jedan od najjednostavnijih vremenskih alata koji se koriste za mjerenje brzine vjetra; neki također uspostavljaju smjer vjetra. Osnovni anemometar nalikuje vjetrenjači ili vjetrokazu. Sastoji se od propelera s čašama na krajevima lopatica za hvatanje vjetra. Brzina vrtnje propelera zrakom određuje brzinu vjetra. Anemometri s vrućom žicom određuju vrlo male promjene brzine vjetra mjerenjem snage koja je potrebna za zagrijavanje vjetrom puhane žice na konstantnu, standardnu temperaturu.
Znanstvenici su 1960-ih razvili Doppler radar za mjerenje brzine i smjera vjetra u oluji. Prije ovog razvoja događaja bilo je vrlo teško znati što se događa u unutrašnjosti oluje. Doppler radar napravio je revoluciju u proučavanju vremena mjerenjem brzine i smjera pokretnih predmeta poput kiše koju puše vjetrom. To čini mjerenjem promjena u radarskim valovima koji se kreću prema objektu ili se od njega odbijaju. Radar šalje mikrovalne pećnice prema ciljanom području, a zatim mjeri kako su valovi promijenjeni dok se vraćaju prema uređaju koji emitira mikrovalnu pećnicu.
Detekcija i domet svjetlosti djeluje poput Doppler radara, osim što se umjesto zraka mikrovalnih pećnica koriste laserske zrake. Za razliku od radara, LIDAR mjeri brzine vjetra bliže tlu i analizira učinke vjetra na zgrade i drveće koje se nalaze u razini tla. LIDAR mjeri brzinu vjetra analizirajući brzinu kojom se dio laserske svjetlosti odbija natrag do emitora od mikroskopskih kapljica tekućine u zraku koje se javljaju u prirodi. Brzina kojom se laserska svjetlost vraća na emiter određuje brzinu vjetra. Iako ima mnogo primjena, LIDAR je posebno koristan u kalibriranju vjetroagregata za projekte obnovljivih izvora energije.
Zvučno otkrivanje i rangiranje također koristi Doppler-ov efekt za određivanje brzine vjetra. Poput LIDAR-a, on mjeri brzinu vjetra blizu tla i najčešće se koristi za kalibraciju vjetroturbina.
SODAR određuje energiju vjetra analizirajući kako vjetar mijenja zvučne valove. Točnije može odrediti uvjete vjetra ispod visine od 60 metara, jer koristi vodoravni zvuk val na nadmorskoj visini od 60 metara i dva gotovo okomita vala koji zrače s površine tla kako bi se odredio vjetar ubrzati.