Energi potensial pertama kali didefinisikan pada abad ke-19 oleh fisikawan Skotlandia William Rankine. Dia menjelaskannya sebagai energi yang tersimpan dalam sistem yang dapat diubah menjadi kerja. Ketika mengacu pada energi potensial angin, ini dapat dipahami sebagai jumlah energi yang dapat digunakan yang dapat dihasilkan secara layak oleh arus angin. Energi angin tersebut diubah menjadi energi kinetik melalui sarana seperti turbin angin, kincir angin, pompa angin, dan layar kapal. Umat manusia memiliki sejarah panjang dalam menggunakan energi potensial angin untuk keperluannya sendiri: untuk menggerakkan kincir angin, untuk menggiling biji-bijian, untuk mendorong kapal layar melintasi laut dan, baru-baru ini, untuk menghasilkan listrik.
Energi potensial angin diukur dalam joule. Joule didefinisikan sebagai kerja yang diperlukan untuk menghasilkan daya satu watt selama satu detik. Teori dasar di balik energi potensial angin menyatakan bahwa angin pada kecepatan dan kekuatan tertentu dapat menghasilkan energi yang cukup joule untuk melakukan tugas tertentu. Misalnya, jika angin kencang memutar bilah turbin angin 10 putaran per detik, dan setiap putaran menghasilkan 1.5 joule, maka energi potensial angin yang dihasilkan adalah 15 joule. Ini berarti bahwa itu cukup dapat menghasilkan energi 15 watt setiap detik.
Dengan menggunakan contoh yang sama ini, jika angin terus menerus dengan kecepatan angin yang sama selama satu jam, itu akan menghasilkan listrik 54 kilowatt. Energi potensial angin akan menjadi 54,000 joule per jam. Angka seperti itu bisa menyalakan bola lampu 100 watt terus menerus selama 540 jam sebelum habis.
Rumus untuk menghitung energi potensial angin juga digunakan untuk menilai kelayakan ekonomi bidang turbin angin dan metode pengumpulan energi angin lainnya. Di daerah di mana anginnya stabil, ini bisa menjadi keputusan yang ekonomis untuk mencoba memanfaatkan kekuatannya. Namun, di area di mana pergerakan udara kurang dari stabil, biaya yang dikeluarkan untuk menyiapkan dan memelihara turbin angin dan perangkat lain untuk memanfaatkan energi mungkin lebih besar daripada manfaat apa pun yang dapat diperoleh.
Untuk menentukan kelayakan ekonomi, rumus yang digunakan untuk mendapatkan energi potensial angin dari contoh sebelumnya digunakan dan kemudian dikalikan dengan jumlah turbin angin yang diusulkan. Menggunakan contoh sebelumnya, jika satu turbin angin menghasilkan 54,000 joule energi listrik per jam, sepuluh turbin angin dapat diharapkan memiliki energi potensial angin 540,000 joule per jam. Dengan perkiraan ini, energi potensial angin dari lapangan turbin angin tersebut akan berpotensi menghasilkan listrik 540 kilowatt-jam per jam selama angin terus berlanjut.