Năng lượng gió là động năng của không khí chuyển động với vận tốc v {\displaystyle v} . Khối lượng đi qua một mặt phẳng hình tròn vuông góc với chiều gió trong thời gian t {\displaystyle t} là:

m = ρ V = ρ ⋅ A v t = ρ ⋅ π r 2 v t {\displaystyle m=\rho V=\rho \cdot {Avt}=\rho \cdot {\pi r^{2}vt}}

với ρ là tỷ trọng của không khí, V là thể tích khối lương không khí đi qua mặt cắt ngang hình tròn diện tích A, bán kinh r trong thời gian t.

Vì thế động năng E (kin) và công suất P của gió là:

E k i n = 1 2 m ⋅ v 2 = π 2 ρ r 2 t ⋅ v 3 {\displaystyle E_{kin}={1 \over 2}m\cdot v^{2}={\pi \over 2}\rho r^{2}t\cdot v^{3}}

P = E k i n t = π 2 ρ r 2 ⋅ v 3 {\displaystyle P={E_{kin} \over t}={\pi \over 2}\rho r^{2}\cdot v^{3}}

Điều đáng chú ý là công suất gió tăng theo lũy thừa 3 của vận tốc gió và vì thế vận tốc gió là một trong những yếu tố quyết định khi muốn sử dụng năng lượng gió.

Công suất gió có thể được sử dụng, ví dụ như thông qua một tuốc bin gió để phát điện, nhỏ hơn rất nhiều so với năng lượng của luồng gió vì vận tốc của gió ở phía sau một tuốc bin không thể giảm xuống bằng không. Trên lý thuyết chỉ có thể lấy tối đa là 59,3% năng lượng tồn tại trong luồng gió. Trị giá của tỷ lệ giữa công suất lấy ra được từ gió và công suất tồn tại trong gió được gọi là hệ số Betz (xem Định luật Betz), do Albert Betz tìm ra vào năm 1926.

Có thể giải thích một cách dễ hiểu như sau: Khi năng lượng được lấy ra khỏi luồng gió, gió sẽ chậm lại. Nhưng vì khối lượng dòng chảy không khí đi vào và ra một tuốc bin gió phải không đổi nên luồng gió đi ra với vận tốc chậm hơn phải mở rộng tiết diện mặt cắt ngang. Chính vì lý do này mà biến đổi hoàn toàn năng lượng gió thành năng lượng quay thông qua một tuốc bin gió là điều không thể được. Trường hợp này đồng nghĩa với việc là lượng không khí phía sau một tuốc bin gió phải đứng yên.