چالش اصلی مهندسی در صنعت برق بادی، طراحی توربین بادی موثر برای گرفتن عنان انرژی باد و تبدیل آن به الکتریسیته است. در این بخش نگاهی به وضعیت حال حاضر توربین‌ها خواهیم داشت.
سرویس انرژی های تجدیدپذیر برق نیوز، طراحی توربین بادی فرآیند تعریف فرم و ویژگی‌های توربین بادی برای استخراج انرژی از باد است. نصب یک توربین بادی شامل سیستم‌های لازم برای جذب انرژی بادی، قرار دادن توربین در برابر باد، تبدیل گردش مکانیکی به نیروی برق وسایر سیستم‌های شروع به کار، توقف و کنترل توربین است. شکل و ابعاد پره‌های توربین بادی با عملکرد ایرودینامیکی لازم برای استخراج کارآمد انرژی از باد و همچنین قدرت لازم برای مقاومت نیرو‌های وارده به پره تعیین می‌شود.
علاوه بر طراحی ایرودینامیک پره ها، طراحی یک سیستم برق بادی کامل شامل طراحی هاب، کنترل ها، ژنراتورها، ساختار حمایتی و فونداسیون می‌شود. سایر مسائل طراحی مربوط به تجمیع توربین‌های بادی با شبکه برق است. البته ایرودینامیک یک توربین با محور افقی چندان ساده نیست. باد وزیده شده به پره‌ها همان جریان بادی نیست که دورتر از توربین در حال وزشاست. همچنین طبیعت روش استخراج انرژی از هوا، باعث می‌شود که توربین هوا را منحرف کند. به علاوه، ایرودینامیک توربین بادی در سطح خارجی روتور، پدیده‌ای را از خود به نمایش می‌گذارد که کمتر در سایر زمینه‌های ایرودینامیک دیده می‌شود.
علاوه بر اینها، موضوع سازه و طراحی لرزه ای، بحث‌های مربوط به کاهش سر و صدا و آلودگی بصری توربین‌ها از جمله مواردی است که در طراحی توربین مد نظر قرار می‌گیرد. از سوی دیگر، موضوع مدیریت و کنترل هزینه‌های طراحی در تمام مراحل باید لحاظ شود؛ همه اینها باعث می‌شود طراحی توربین را یک مساله بین رشته‌ای بدانیم.
هرچند آلبرت بتز فیزیکدان در سال ۱۹۱۹ نشان داد که برای یک ماشین ایده آل فرضی استخراج انرژی از باد، با قوانین پایه‌ای تبدیل جرم و انرژی،جذب بیش از ۵۹/۳ درصد از انرژی جنبشی باد ممکن نخواهد بود، اما طراحی‌های مدرن توربین بادی با جذب ۷۰ تا ۸۰ درصدی، از حدود نظری این فیزیکدان عبور کرده اند.