Wiatr jest zarówno korzystny, jak i szkodliwy. Najniebezpieczniejszymi momentami sztormów są silne wiatry, które mogą powalać drzewa, zrywać dachy domów lub opuścić łodzie na morzu. Z drugiej strony wiatr jest ważną częścią wielu projektów energii odnawialnej i jest niezbędny do żeglowania lub latania latawcem. Różnorodne instrumenty pogodowe – w tym aplikacje na smartfony – mierzą prędkość wiatru za pomocą dźwięku, światła i siły mechanicznej samego wiatru.
Anemometry są jednym z najprostszych narzędzi pogodowych używanych do pomiaru prędkości wiatru; niektórzy ustalają również kierunek wiatru. Podstawowy anemometr przypomina wiatrak lub wiatrowskaz. Składa się ze śmigła z miseczkami na końcach łopat, które łapią wiatr. Prędkość, z jaką powietrze kręci śmigło, determinuje prędkość wiatru. Anemometry z gorącym drutem określają bardzo małe zmiany prędkości wiatru, mierząc, ile energii jest potrzebne do podgrzania drutu nadmuchanego wiatrem do stałej, standardowej temperatury.
Naukowcy opracowali radar dopplerowski w latach 60. XX wieku, aby mierzyć prędkość i kierunek wiatru podczas burz. Przed tym rozwojem bardzo trudno było wiedzieć, co dzieje się we wnętrzu burzy. Radar dopplerowski zrewolucjonizował badanie pogody, mierząc prędkość i kierunek poruszającego się obiektu, takiego jak deszcz niesiony wiatrem. Czyni to poprzez pomiar zmian fal radarowych poruszających się w kierunku lub odbijających się od obiektu. Radar wysyła mikrofale w kierunku obszaru docelowego, a następnie mierzy, w jaki sposób fale zostały zmienione, gdy wracają do urządzenia emitującego mikrofale.
Detekcja światła i zasięg działa jak radar dopplerowski, z wyjątkiem tego, że zamiast wiązki mikrofal stosuje się wiązki laserowe. W przeciwieństwie do radaru, LIDAR mierzy prędkość wiatru bliżej ziemi i analizuje wpływ wiatru na budynki i drzewa, które znajdują się na poziomie gruntu. LIDAR mierzy prędkość wiatru, analizując prędkość, z jaką część światła laserowego odbija się z powrotem do emitera od naturalnie występujących mikroskopijnych kropel cieczy w powietrzu. Prędkość, z jaką światło lasera jest zwracane do emitera, określa prędkość wiatru. Chociaż ma wiele zastosowań, LIDAR jest szczególnie przydatny do kalibracji turbin wiatrowych dla projektów energii odnawialnej.
Wykrywanie dźwięków i zasięg wykorzystuje również efekt Dopplera do określania prędkości wiatru. Podobnie jak LIDAR, mierzy prędkość wiatru blisko ziemi i jest najczęściej używany do kalibracji turbin wiatrowych.
SODAR określa energię wiatru, analizując, jak wiatr zmienia fale dźwiękowe. Może dokładniej określić warunki wietrzne poniżej 60 metrów wysokości, ponieważ wykorzystuje dźwięk poziomy fala na wysokości 60 metrów i dwie prawie pionowe fale promieniujące z powierzchni ziemi w celu określenia wiatru prędkość.
