風向標外形可分為尾翼、平衡錘、指向桿、轉動軸
等四部分。
風向標是一個不對稱形狀的物體，重心點固定于垂直軸上。當風吹過，對空氣流動產生較大阻力的一端便會順風轉動，顯示風向。
風向標（風速傳感器）的變換器為碼盤和光電組件。當風標隨風向變化而轉動時，通過軸帶動碼盤在光電組件縫隙中轉動，產生的光電信號對應當時風向的格雷碼輸出。傳感器的變換器可采用精密導電塑料電位器，從而在電位器活動端產生變化的電壓信號輸出。
金屬風向標由風標、風輪、尾翼、動桿、主桿、底座等六部分組成。主體部分為優質不銹鋼材料；風葉采用優質工程塑料制作，動桿部分采用優質雙不銹鋼防水軸承，
風向標具有安裝簡易、運輸便捷的特點，廣泛應用于氣象化工、礦區開采、農業生產、油田勘探、風力發電等行業。
作用原理
當風的來向與風向標成某一交角時，風對風向標產生壓力，這個力可以分解成平行和垂直于風向標的兩個風力。由于風向標頭部受風面積比較小，尾翼受風面積比較大，因而感受的風壓不相等，垂直于尾翼的風壓產生風壓力矩，使風向標繞垂直軸旋轉，直至風向標頭部正好對風的來向時，由于翼板兩邊受力平衡，風向標就穩定在某一方位。
風向標的箭頭永遠指向風的來源，其原理其實非常簡單：箭尾受風面積比箭頭大，若箭頭及箭尾均受風，箭尾必會被風推后，使箭頭移往風的來源。風向標裝置于高桿上，為使風向記錄更準確，須于桿底用指南針測定10秒的風向（當時風向須穩定）
動態特性
對于風向標，當風向變化時，它將經過一個阻尼簡諧振動產生過量指示而逐漸趨于穩定。
風向標的響應取決于環境量、儀器的響應速度和加速度。
信號轉換
風向標感應的風向必須傳遞到地面的指示儀表上，以電觸點式最為簡單。風向標帶動觸點，接通代表風向的燈泡或記錄筆電磁鐵，作出風向的指示或記錄，但一般只能作到每一個方位（22.5°）有一個觸點。
