Die Windgeschwindigkeit ist die Geschwindigkeit der Luft gegenüber dem Boden. Sie ist eine gerichtete Größe, definiert als Vektor mit einer waagerechten und einer senkrechten Komponente. Dieser wird jedoch in der Praxis meist auf die horizontale Komponente beschränkt und durch bestimmte Geschwindigkeitsintervalle in eine Windstärke kategorisiert. Es wird dadurch möglich, den Geschwindigkeitsvektor anwendungsorientiert aufzubereiten, um die jeweils relevanten Elemente hiernach beispielsweise in Wetterkarten eintragen zu können. Für bestimmte Anwendungen wie die Luftfahrt ist jedoch auch die vertikale Komponente der Windgeschwindigkeit wichtig, beispielsweise um Aufwinde für Segelflugzeuge oder Gleitschirme abzuschätzen.

Die Windgeschwindigkeit kann mit einem Windsack oder phänomenologisch beispielsweise über die Beaufortskala abgeschätzt werden. Aufwinde lassen sich über Wolkenformationen abschätzen und auch für zahlreiche andere Spezialfälle sind solche mit wenig Aufwand verknüpfte Hinweise hilfreich. Mit einem Windgewehr wird bei der Artillerie die ungefähre Windgeschwindigkeit in verschiedenen Höhen bestimmt.

Genauer gemessen wird die Windgeschwindigkeit üblicherweise mit einem kleinen rotierenden Windmessgerät, dem Schalenkreuzanemometer. Es existieren inzwischen jedoch auch genauere Ultraschallanemometer und SODAR-Systeme, die die Ausbreitung von Schallwellen zur Erfassung der Windgeschwindigkeit nutzen und auf diese Weise oft auch in der Lage sind, vertikale Profile zu messen.

Die SODAR-Systeme messen dabei die Windgeschwindigkeiten vom Boden aus bis in Höhen von 200 m. Das Höhenprofil kann mit dieser Methode gut bestimmt werden. Die absolute Genauigkeit reicht in der Regel jedoch nicht aus, um damit etwa Energieertragsberechnungen für Windkraftanlagen durchzuführen.