Tuuleturbiin on suur pöörlev seade, mis muudab tuuleenergia mehaaniliseks energiaks. Seda mehaanilist energiat saab seejärel kasutada lihtsate mehaaniliste ülesannete jaoks, näiteks suurte rataste pööramiseks teravilja jahvatamiseks, sel juhul nimetatakse tuulikut tuuleveskiks. Seda saab kasutada ka elektrienergia allikana kas lähedal asuvas rakenduses või pärast kõrgepingeliinide kaudu kesklülitusjaama ülekandmist, millisel juhul nimetatakse seda tuulegeneraatoriks.
Tuuleturbiini on tuuliku kujul kasutatud sajandeid. Paljudes maailma piirkondades kasutatakse teravilja jahvatamiseks ja vee pumpamiseks endiselt laialdaselt turbiine. Tuulikud võimaldavad inimestel, kellel puudub juurdepääs elektripumpadele, saada vett sügavalt põhjaveetasemest, aidates tagada juurdepääsu puhtale veele ja kaitsta vee kaudu levivate haiguste eest.
Viimastel aastatel on tuuleturbiini elektrigeneraatorina hakatud kasutama olulise elektritootmise allikana kogu maailmas. Ülemaailmsel üleminekul fossiilkütusel kasutatavalt energialt säästvamatele energialiikidele on tuuleenergiast saanud oluline tegur. See on suhteliselt taskukohane, seda saab kasutada paljudes erinevates maailma piirkondades ja võib olla üsna tõhus. Kuigi tuulegeneraatoritega seoses on mõningaid keskkonnaprobleeme, on need üldiselt väikesed ja maailmas toodetakse tuuleenergia abil üle 120 gigavatti (GW) elektrit.
Turbiinid ise võib jagada kahte erinevasse rühma: horisontaaltelje tuuleturbiinid (HAWT) ja vertikaaltelje tuuleturbiinid (VAWT). Enamik turbiine, mida inimesed on harjunud nägema, on HAWT-d, mis põhinevad tuttaval tuuleveski disainil. Kaasaegsed HAWT-d on tavaliselt kolme labaga, tohutute tornide tipus, et viia need kõrgusele, kus tuulenihke on palju suurem.
Enamikku HAWT-sid juhivad arvutid, et need muutuksid automaatselt tuuleks, et kasutada olemasolevat tuult maksimaalselt ära. HAWT-d ei vaja mingit tagasiliikumist, kuna nende labad liiguvad alati tuulega risti. Selle tulemusena toodavad nad erinevalt VAWT-dest elektrit kogu pöörlemise aja. HAWT-de transportimine on aga uskumatult kulukas, kuna need on tohutult suured ja on tavaline, et 20% kogukuludest kulub ainult transpordile. Lisaks võib nende kõrgus muuta need esteetiliselt ebameeldivaks ning paigaldamine on keeruline, kulukas ja aeganõudev protsess.
Vertikaalse teljega tuuleturbiinil (VAWT) on seevastu rotaatori võll kleepuv otse üles õhku koos kiledega, mis püüavad tuult kinni ja pööravad kogu võlli. Kõige tavalisem tüüp on Darrieuse tuuleturbiin, mis näeb välja umbes nagu suur munapeksja. VAWT-d vajavad palju väiksemat kõrgust ning nende transport ja paigaldamine on palju odavamad ning suudavad toota elektrit palju aeglasema tuulekiirusega kui HAWT-d. Nende üldine tõhusus on aga ligikaudu 50% HAWT-de omast ja kuna need asuvad maapinnast madalamal, on neil tavaliselt palju väiksem tuulekiirus.
Lisaks kahele peamisele tuuleturbiinitüübile, mis moodustavad valdava enamuse turbiinidest maailmas, on ka mitmeid mittestandardseid konstruktsioone. Need on tavaliselt HAWT-de või VAWT-de variandid, näiteks aerogeneraator või kanaliga rootorturbiin. Välja on pakutud ja mõnel juhul katsetatud ka veelgi veidramaid variante, nagu magnetlevitatsiooniga tuuleturbiin ja õhutuulik. Enamik alternatiivseid kujundusi ei ole siiski veel laialdast kaubanduslikku heakskiitu leidnud.