Le dispositif d'orientation de l'éolienne est utilisé pour tourner le rotor dans la direction face au vent.

On dit que l'éolienne a une erreur d'orientation si le rotor n'est pas orienté perpendiculairement à la direction du vent. Une erreur d'orientation implique qu'une moindre partie de l'énergie du vent traverse la surface balayée par le rotor. (Ceux qui ont une bonne connaissance des mathématiques sauront que cette proportion diminue avec le cosinus de l'erreur d'orientation.)

Si cela était le seul résultat d'une erreur d'orientation, le dispositif d'orientation serait une manière excellente de contrôler la puissance d'entrée au rotor de l'éolienne. Cependant, la partie du rotor la plus proche de la direction du vent sera exposée à une plus grande force (couple de flexion) que le reste du rotor. D'une part, cela signifie que le rotor tendra à s'orienter automatiquement face au vent, qu'il s'agisse d'une éolienne face au vent ou d'une éolienne sous le vent. D'autre part, cela signifie également que les pales seront fléchies dans un mouvement alternatif dans la direction perpendiculaire au plan du rotor à chaque tour du rotor. Les éoliennes ayant une erreur d'orientation sont donc exposées à des charges de fatigue plus grandes celles orientées correctement dans une direction perpendiculaire au vent.

Sur presque toutes les éoliennes à axe horizontal , une orientation forcée est utilisée - elles sont donc munies d'un dispositif qui utilise des moteurs électriques et des multiplicateurs pour assurer que le rotor soit toujours orienté face au vent.

L'image à gauche montre le dispositif d'orientation d'une éolienne de 750 kW, vue d'en bas vers la nacelle. Vous voyez la couronne du dispositif d'orientation tout à l'extrémité, et les roues dentées des moteurs et des freins du système à l'intérieur. Pratiquement tous les constructeurs d'éoliennes face au vent préfèrent concevoir le dispositif d'orientation de façon à ce que celui-ci se bloque automatiquement lorsqu'il n'est pas en fonctionnement. Le dispositif d'orientation est activé par un contrôleur électronique qui vérifie la position de la girouette de l'éolienne plusieurs fois par minute.

Les câbles conduisent le courant depuis la génératrice de l'éolienne vers la base de la tour. Cependant, si par hasard l'éolienne continue de s'orienter dans le même sens pendant une longue période, les câbles finiront par être de plus en plus torsadés. Les éoliennes sont donc munies d'un compteur de la torsion des câbles qui avisera le contrôleur électronique lorsqu'il est l'heure de dérouler les câbles.

C'est pourquoi on peut parfois voir le rotor d'une éolienne qui semble s'affoler complètement, faisant cinq tours de suite dans une seule direction.

Comme c'est le cas pour tout autre équipement de sécurité installé dans l'éolienne, il y a redondance, c.-à-d. des dispositifs de sécurité supplémentaires. Ainsi, l'éolienne est également munie d'un interrupteur à cordon qui est activé en cas de câbles trop torsadés.