风向标外形可分为尾翼、平衡锤、指向杆、转动轴四部分。风速和风向是分别利用磁感风速杯和风向标来量度。磁感风速杯通常有三个对称风杯，固定於垂直轴上，令每个风杯的直径面都是垂直。由於风杯凹面比凸面承受较大的风力，风杯轮便会随风转动，观测员可从风杯转动的速度来确定风速。至於风向，则由风向标显示。风向标基本上是一个不对称形状的物体，重心点固定於垂直轴上。当风吹过，对空气流动产生较大阻力的一端便会顺风转动，显示风向。 ^[1] 

当风的来向与风向标成某一交角时，风对风向标产生压力，这个力可以分解成平行和垂直于风向标的两个风力。由于风向标头部受风面积比较小，尾翼受风面积比较大，因而感受的风压不相等，垂直于尾翼的风压产生风压力矩，使风向标绕垂直轴旋转，直至风向标头部正好对风的来向时，由于翼板两边受力平衡，风向标就稳定在某一方位。

风向标的箭头永远指向风的来源，其原理其实非常简单：箭尾受风面积比箭头大，若箭头及箭尾均受风，箭尾必会被风推后，使箭头移往风的来源。风向标装置於高杆子上，为使风向纪录更准确须於杆底用指南针测定10秒的风向(当时风向须稳定)。风向标装置于高杆子上，为使风向纪录更准确，须于杆底用指南针测定10秒的风向(当时风向须稳定)。 

风向标(风速传感器)的变换器为码盘和光电组件。当风标随风向变化而转动时，通过轴带动码盘在光电组件缝隙中的转动。产生的光电信号对应当时风向的格雷码输出。传感器的变换器可采用精密导电塑料电位器，从而在电位器活动端产生变化的电压信号输出。金属风向标，支架部分为优质不锈钢材料，风叶采用优质工程塑料制作，耐腐蚀性强，动杆部分采用优质双不锈钢防水轴承灵敏度高，启动风速小，经久耐用；产品具有安装简易，运输便捷的特点，广泛应用于气象、化工、矿区、农业、油田勘探等行业。 

由于受到摩擦力的影响，风速会随着高度上升而增加。故此，我们为风速表安放于空旷地区定下了一个标准高度。风速表安放于平坦而空旷地区的标准高度是离地面10米。空旷地区是指风速表与任何障碍物相距不少於该障碍物10倍高度的范围。

量度单位风速︰米/秒(m/s)

公里/小时(km/h)公里/小时(km/h)

海里/小时(knots)海里/小时(knots)

换算因子︰

1米/秒1米/秒

1公里/小时1公里/小时

1海里/小时1海里/小时

=3.6公里/小时=3.6公里/小时=0.278米/秒=0.278米/秒=0.514米/秒=0.514米/秒

=1.944海里/小时=1.944海里/小时=0.540海里/小时=0.540海里/小时=1.852公里/小时=1.852公里/小时

风向︰风向界定为风来自的方向，并从地理上的北方开始顺时针方向量度。

方位点(例如：北、东北、东、南、西)

角度(例如：360o,045o,090o,180o,270o)

风向和风速也会影响生物的活动。例如在当风的地方，空气流动速度较快，环境中水份的流失速度会增加，於其中活动的生物会表现出不同程度的适应性，如形成防止水份流失的特别构造。

在风力的作用下，风向标绕铅直轴旋转，使风尾摆向下风方向，头部指向风的来向。风向标感应的风向必须传递到地面的指示仪表上，以电触点式最为简单，但一般只能作到每一个方位（22.5°）有一个触点 。精确的方法有自整角机和光电码盘。

由风矢表示，由风向秆和风羽组成。

风向秆： 指出风的业向，有8个方位。

风羽: 由3、4个短划和三角表示大风风力，垂直在风向杆末端右侧（北半球）

1--2级： 1 竖杠 1 横

3--4级： 1 竖杠 2 横

5--6级： 1 竖杠 3 横

7--8级： 1 竖杠 4 横

8级以上：1 竖杠 1 三角 像个小旗子 ^[3]