風力發電機組的工作原理簡單地說就是風輪在風力的推動下產生旋轉，將風的動能變成風輪旋轉的動能，實現風能向機械能的轉換；旋轉的風輪通過傳動系統驅動發電機旋轉，將風輪的輸出功率傳遞給發電機，發電機把機械能轉換成電能，在控制系統的作用下實現發電機的併網及電能的輸出，完成機械能向電能的轉換。具體來講，葉片通過變槳距軸承被安裝到輪轂上，共同組成風輪，風輪吸收風的動能並轉換成風輪的旋轉機械能。對於雙饋式的風力發電機組，機械能通過連接在輪轂上的齒輪箱主軸傳入齒輪箱。齒輪箱把風輪輸入的大轉矩、低轉速能量通過其內部的齒輪系統轉化為小轉矩、高轉速的形式後，通過聯軸器傳遞給發電機。對於直驅式風力發電機組，發電機軸直接連接在風輪上，風輪旋轉將機械能通過主軸直接傳遞給發電機。發電機將機械能轉換成電能，通過電子變流裝置輸入電網。
圖所示為雙饋式風力發電機組內部結構。
1—輪轂與變槳系統；2—主軸部件；3—齒輪箱；4—齒輪箱冷卻與潤滑系統；5—刹車系統；6—聯軸器；7—發電機；8—機架系統；9—偏航系統
圖所示為直驅式風力發電機組內部結構。1—葉片；2—變槳系統；3—輪轂；4—發電機轉子；5—發電機定子；6—偏航驅動；7—測風系統；8—輔助提昇機；9—頂艙控制櫃；10—底座；11—機艙罩；12—塔架
