直驅式風力發電機組的風輪直接驅動發電機，主要由風輪、傳動裝置、發電機、控制系統等組成。為了提高低速發電機效率，直驅式風力發電機組采用大幅度增加極對數（一般極數提高到100左右）來提高風能利用率，采用全功率變流器實現風力發電機的調速。

直驅發電機按照勵磁方式可分為電勵磁和永磁兩種。電勵磁直驅風力發電機組采用與水輪發電機相同的工作原理，技術成熟，德國ENERCON公司在這方面取得了很好市場業績。永磁直驅是近年來研發的風電技術，該技術用永磁材料替代復雜的電勵磁系統，發電結構簡單，重量相對勵磁直驅機組較輕。但永磁部件存在長期強沖擊振動和大范圍溫度變化條件下的磁穩定性問題，永磁材料的抗鹽霧腐蝕問題，空氣中微小金屬顆粒在永磁材料上的吸附從而引起發電機磁隙變化問題，以及在強磁條件下機組維護困難問題等。此外，永磁直驅式風力發電機組在制造過程中，需要稀土這種戰略性資源的供應，成本較高。

雙饋式風力發電機組的葉輪通過多級齒輪增速箱驅動發電機，主要結構包括風輪、傳動裝置、發電機、變流器系統、控制系統等。

雙饋式風力發電機組的系統將齒輪箱傳輸到發電機主軸的機械能轉化為電能，通過發電機定子、轉子傳送給電網。發電機定子繞組直接和電網連接，轉子繞組和頻率、幅值、相位都可以按照要求進行調節的變頻器相連。變頻器控制電機在亞同步和超同步轉速下都保持發電狀態。在超同步發電時，通過定轉子兩個通道同時向電網饋送能量，這時逆變器將直流側能量饋送回電網。在亞同步發電時，通過定子向電網饋送能量、轉子吸收能量產生制動力矩使電機工作在發電狀態，變流系統雙向饋電，故稱雙饋技術。