El diseño de turbinas eólicas se divide en dos tipos básicos: turbinas de eje horizontal y vertical. Los aerogeneradores horizontales son los más reconocidos y los que más se utilizan. El diseño de turbinas eólicas de eje vertical está en curso y actualmente proviene principalmente de inventores individuales. A medida que crece la popularidad de las turbinas eólicas, también lo hacen las opciones de diseño.
Las turbinas eólicas horizontales son las más populares porque son eficientes y rentables. A diferencia de los diseños de turbinas eólicas verticales, las turbinas horizontales se basan principalmente en diseños de molinos de viento antiguos. Las turbinas horizontales varían en tamaño, pero los modelos más grandes son más eficientes y producen más energía.
El diseño de una turbina horizontal es simple. La turbina consta de dos o tres palas que, cuando son impulsadas por el viento, mueven un engranaje. El engranaje alimenta un generador, que produce electricidad. El engranaje y el generador se mantienen dentro de la góndola que se encuentra en la parte superior del eje de la turbina. Una transmisión de guiñada en ciertos modelos horizontales ajusta las palas para maximizar la posición del viento.
Aunque las turbinas eólicas verticales no son tan populares porque son menos eficientes, constantemente se producen nuevos diseños y modelos. Una de las ideas básicas para el diseño de turbinas eólicas verticales es minimizar la contaminación acústica y el daño potencial a las aves que produce la turbina eólica horizontal. Los aerogeneradores verticales tienen palas y su diseño varía mucho.
Un estilo de turbina eólica vertical es el Darrieus, que en apariencia se compara con un batidor de huevos. El Darrieus tiene un diseño de perfil aerodinámico que utiliza las fuerzas de elevación del viento para moverse, similar a las alas de un avión. Este modelo vertical no arranca automáticamente y necesita un motor para generar velocidad antes de crear un par significativo propio. El Darrieus es muy ineficiente en la producción de energía eólica suficiente para producir electricidad.
El Savonius es otro diseño de turbina eólica vertical. Aunque es un poco más eficiente que el modelo Darrieus, el Savonius se utiliza mejor para la producción de energía a pequeña escala. El Savonius usa la fuerza de arrastre para moverse ahuecando el viento en una forma que se asemeja a un medio barril. Este modelo también es extremadamente silencioso y puede soportar fuertes vientos sin sufrir daños.
La empresa Mariah Power ha creado Windspire®, un modelo de turbina que también utiliza un diseño aerodinámico. La turbina eólica es extremadamente alta y estrecha. Consiste en tres aspas aerodinámicas que atrapan el viento y giran sobre un gran eje vertical.
Además del diseño de turbinas eólicas a gran escala, se están desarrollando modelos más pequeños como Honeywell y WindCube® para uso doméstico. El Honeywell parece un ventilador, mientras que el WindCube® consta de aspas horizontales que se mueven dentro de un cubo. Ambos modelos funcionarían sobre casas o edificios individuales.