Rüzgar hem faydalı hem de zararlıdır. Fırtınaların en tehlikeli kısımları, ağaçları devirebilecek, evlerin çatılarını uçurabilecek veya denizde tekneleri mahsur bırakabilecek şiddetli rüzgarlardır. Öte yandan rüzgar, birçok yenilenebilir enerji projesinin önemli bir parçasıdır ve yelken açmak veya uçurtma uçurmak için gereklidir. Akıllı telefon uygulamaları dahil olmak üzere çeşitli hava durumu araçları, rüzgar hızlarını ses, ışık ve rüzgarın kendisinin mekanik kuvvetiyle ölçer.
Anemometreler, rüzgar hızını ölçmek için kullanılan en basit hava durumu araçlarından biridir; bazıları da rüzgar yönünü belirler. Temel anemometre bir yel değirmenine veya rüzgar gülüne benzer. Rüzgarı yakalamak için kanatların uçlarında fincan bulunan bir pervaneden oluşur. Havanın pervaneyi döndürme hızı rüzgar hızını belirler. Sıcak telli anemometreler, rüzgarla savrulan bir teli sabit, standart bir sıcaklığa ısıtmak için ne kadar güç gerektiğini ölçerek rüzgar hızındaki çok küçük değişiklikleri belirler.
Bilim adamları, 1960'larda fırtınalarda rüzgar hızını ve yönünü ölçmek için Doppler radarı geliştirdiler. Bu gelişmeden önce, bir fırtınanın içinde neler olduğunu bilmek çok zordu. Doppler radarı, rüzgarla savrulan yağmur gibi hareketli bir nesnenin hızını ve yönünü ölçerek hava araştırmalarında devrim yarattı. Bunu, bir nesneye doğru hareket eden veya bir nesneden sıçrayan radar dalgalarındaki değişiklikleri ölçerek yapar. Radar, mikrodalgaları bir hedef alana gönderir ve ardından mikrodalga yayan cihaza geri döndüklerinde dalgaların nasıl değiştiğini ölçer.
Işık algılama ve menzil, bir mikrodalga ışını yerine lazer ışınlarının kullanılması dışında Doppler radarı gibi çalışır. Radardan farklı olarak, LIDAR, rüzgar hızlarını yere daha yakın ölçer ve rüzgarın yer seviyesindeki binalar ve ağaçlar üzerindeki etkilerini analiz eder. LIDAR, havadaki doğal olarak oluşan mikroskobik sıvı damlalarından bazı lazer ışığının yayıcıya geri dönme hızını analiz ederek rüzgar hızını ölçer. Lazer ışığının emitöre döndürülme hızı rüzgar hızını belirler. Birçok kullanımı olmasına rağmen, LIDAR özellikle yenilenebilir enerji projeleri için rüzgar türbinlerinin kalibre edilmesinde faydalıdır.
Sonik algılama ve menzil, rüzgar hızını belirlemek için Doppler etkisini de kullanır. LIDAR gibi, yere yakın rüzgar hızlarını ölçer ve en yaygın olarak rüzgar türbinlerini kalibre etmek için kullanılır.
SODAR, rüzgarın ses dalgalarını nasıl değiştirdiğini analiz ederek rüzgar enerjisini belirler. Yatay ses kullandığı için 60 metre rakımın altındaki rüzgar koşullarını daha doğru bir şekilde belirleyebilir. rüzgarı belirlemek için 60 metre yükseklikte dalga ve zemin yüzeyinden yayılan iki neredeyse dikey dalga hız.