การออกแบบตามหลักอากาศพลศาสตร์ของใบมีดส่วนใหญ่เป็นการออกแบบการเพิ่มประสิทธิภาพรูปร่างซึ่งเป็นขั้นตอนสําคัญในการออกแบบใบมีด ข้อดีและข้อเสียของการออกแบบ airfoil ใบมีดในการออกแบบการเพิ่มประสิทธิภาพรูปร่างโดยตรงกําหนดประสิทธิภาพการผลิตไฟฟ้าของกังหันลม ภายใต้สภาพการทํางานของกังหันลมจํานวน Reynolds ที่ไหลค่อนข้างต่ํา ใบมีดมักจะทํางานที่ความเร็วต่ําและค่าสัมประสิทธิ์การยกสูง การรบกวนการไหลระหว่างใบมีดทําให้เกิดการไหล ซับซ้อนมาก ในมุมมองของสถานะการไหลที่ซับซ้อนของรูปร่างใบมีดและการกระจายของโปรไฟล์ใบมีดในทิศทางที่แตกต่างกันการออกแบบโปรไฟล์ใบมีดมีความสําคัญมาก
ในปัจจุบันเทคโนโลยีการออกแบบของโปรไฟล์ใบมีดมักจะใช้วิธีการออกแบบ airfoil ปีกเครื่องบินขั้นสูงในการบินเพื่อออกแบบรูปร่างของโปรไฟล์ใบมีด เทคโนโลยี CFD ขั้นสูงถูกนํามาใช้กันอย่างแพร่หลายในการออกแบบรูปทรงอากาศพลศาสตร์ประเภทต่างๆ สําหรับสภาพการทํางานของพัดลมภายใต้จํานวน Reynolds ต่ําและค่าสัมประสิทธิ์การยกสูงจําเป็นต้องวิเคราะห์ฟิลด์การไหลของโปรไฟล์ใบมีดโดยใช้สมการการควบคุม N-S เมื่อพิจารณาถึงความหนืด
ในช่วง 10 ปีที่ผ่านมา Airfoil ใบพัดกังหันลมแกนแนวนอนมักจะเลือก airfoils การบินซีรีส์ NACA เช่น NACA44XX, NA-CA23XX, NACA63XX และ NASALS(1) airfoilsเหล่านี้มีความไวต่อความหยาบของขอบนําของ เมื่อขอบชั้นนํากลายเป็นหยาบเนื่องจากมลพิษประสิทธิภาพของ airfoil จะลดลงอย่างมากและการสูญเสียพลังงานออกประจําปีสามารถเข้าถึงได้ถึง 30% หลังจากตระหนักว่า airfoils การบินไม่เหมาะสําหรับใบมีดพลังงานลมหลังจากช่วงกลางทศวรรษที่ 1980 ประเทศที่พัฒนาแล้วในพลังงานลมเริ่มศึกษา airfoils พิเศษสําหรับใบมีดและพัฒนาชุด airfoil พิเศษสําหรับใบมีดพลังงานลมเช่นซีรีส์ Seri และ NREL ของสหรัฐอเมริกาและเดนมาร์ก ซีรีส์ RISO-A, ซีรีส์ FFA-W ของสวีเดน และซีรีส์ DU ของดัตช์
airfoils เหล่านี้มีข้อได้เปรียบของตัวเอง ซีรี่ส์ Seri มีความไวต่ําต่อความหยาบผิวของ airfoil ซีรี่ส์ RISO-A มีประสิทธิภาพแผงลอยที่ดีเมื่อเข้าใกล้แผงลอยและมีความไวต่ําต่อความหยาบของขอบชั้นนํา ซีรี่ส์ FFA-W มีผิวด้านหลังหยาบดี ประสิทธิภาพแผงลอย บริษัท LM ของเดนมาร์กได้นํา airfoil FFA-W ของสวีเดนมาใช้สําหรับใบพัดกังหันลมขนาดใหญ่และ airfoil พิเศษสําหรับกังหันลมจะใช้กันอย่างแพร่หลายในการออกแบบใบมีดพลังงานลม
ในปัจจุบันมีทฤษฎีการออกแบบหลายอย่างสําหรับรูปร่างใบมีดซึ่งทั้งหมดได้รับการพัฒนาบนพื้นฐานของทฤษฎีอากาศพลศาสตร์ปีก ทฤษฎีการออกแบบรูปร่างแรกเป็นวิธีการออกแบบที่เรียบง่ายตามทฤษฎี Bates วิธีนี้สันนิษฐานว่ากังหันลมทํางานภายใต้เงื่อนไขที่ดีที่สุดของสูตร Bates โดยไม่ต้องพิจารณาการสูญเสียกระแสวน ฯลฯ และประสิทธิภาพกังหันลมที่ออกแบบมาไม่เกิน 40%
ต่อมานักอากาศพลศาสตร์ที่มีชื่อเสียงบางคนได้จัดตั้งทฤษฎีอากาศพลศาสตร์ใบมีดของตัวเอง ทฤษฎี Schmitz พิจารณาการสูญเสียกระแสน้ําวนในทิศทางเส้นรอบวงของใบมีดและผลการออกแบบค่อนข้างแม่นยํา ทฤษฎี Glauert พิจารณาการไหลของกระแสน้ําวนหลังล้อลม แต่ไม่สนใจอิทธิพลของความต้านทาน airfoil ของใบมีดและการสูญเสียใบมีดซึ่งมีผลกระทบเล็กน้อยต่อรูปร่างของใบมีด แต่มีผลกระทบต่อประสิทธิภาพของกังหันลมมากขึ้น วิลสันทําการปรับปรุงบนพื้นฐานของทฤษฎี Glauert ศึกษาอิทธิพลของการสูญเสียใบมีดและอัตราส่วนการยกต่อลากเกี่ยวกับประสิทธิภาพที่ดีที่สุดของใบมีดและศึกษาประสิทธิภาพของล้อลมภายใต้เงื่อนไขที่ไม่ได้ออกแบบซึ่งปัจจุบันเป็นทฤษฎีการออกแบบที่ใช้กันมากที่สุด