Windenergie is de kinetische energie van de wind, die wordt gebruikt en omgeleid om een taak mechanisch uit te voeren of om elektrische energie op te wekken.
Zeilen en soortgelijke activiteiten behoren tot de eenvoudigste, oudste en meest directe toepassingen van windenergie. Mechanische toepassingen van windenergie gaan terug tot de Griekse oudheid. De eerste windmolens, bijvoorbeeld, maakten gebruik van tandwielen en assen om machines aan te drijven. Windmolens drijven onder meer een molensteen aan om graan te malen. Wind wordt ook al lang gebruikt om mechanische pompen aan te drijven waarmee water wordt opgepompt voor gebruik en om land te draineren voor landbouwdoeleinden.
Het basisontwerp van een windturbine bestaat uit een rotor met bladen die een as aandrijft naar een generator. De generator gebruikt elektromagnetische inductie om een spanning te produceren. Windenergie werd al in de jaren 1890 gebruikt om elektrolyse, de scheiding van water in waterstof en zuurstof, mogelijk te maken.
Heden ten dage hebben kleinschalige windturbines voor individueel gebruik over het algemeen een maximaal vermogen van 400-1600 watt. De grootste industriële turbines daarentegen kunnen tot 7,5 megawatt opwekken. Groeperingen van turbines staan bekend als windparken.
Hoewel windmolens nog steeds in gebruik zijn, zijn windturbines steeds gebruikelijker geworden naarmate de belangstelling voor duurzame energie toenam.