Le raccordement d'éoliennes au réseau global de distribution électrique (sans stockage local de l'énergie) nécessite, comme pour les autres centrales de production électrique, des lignes haute tension. La concentration des éoliennes en parcs terrestres, côtiers ou maritimes correspond à une logique de centralisation de l'offre de courant, à contre-courant de la vision souvent évoquée d'une production décentralisée.
Fin 2006, un bulletin électronique de l'Ambassade de France en Allemagne indique que la production éolienne nécessite l'installation de 850 km de câbles d'ici 2015 et 1 950 km d'ici 2020 1). Par ailleurs, des oppositions locales (syndrome Nimby) à la construction de lignes en bord de mer conduisent à enterrer les câbles, ce qui entraînerait un doublement du montant de la facture d'électricité des clients industriels. Cet argument mis en avant par les opposants aux éoliennes ne semble pas spécifique aux éoliennes, face à la demande générale d'enterrement des lignes électriques quel que soit le mode de production. En 2009, beaucoup d'installateurs d'éoliennes même en milieu terrestre propose systématiquement l'enterrement des lignes sans que cela entraîne de surcoût rédhibitoire.
l’énergie électrique produite par les éoliennes est transportée par câble souterrain à une tension comprise entre 400 V et 690 V. Les postes de livraison sont répartis sur le parc et récupèrent l’énergie électrique pour l’élever à une tension de 20 000 V. Ce courant est ensuite réinjecté dans le réseau électrique. Une consommation suffisante étant rarement à proximité immédiate des éoliennes, l’électricité produite remonte généralement jusqu’au poste source où elle vient compenser la charge. Un transformateur peut être situé dans le mât ou dans la nacelle de l’éolienne pour convertir le courant produit par la machine de 400 à 690 V en 20 000 V avant d’être acheminé au poste de livraison.
La régulation du réseau se traduit par des exigences à l'égard des producteurs, notamment celle de maintenir la fréquence du courant à 50 Hz. Une hausse de puissance produite par rapport à la demande se traduit par une hausse de la fréquence du réseau et un manque de puissance par une baisse de celle-ci. Des automatismes déconnectent les producteurs qui ne respectent pas les normes, mais ces automatisme se traduisent, pour les régulateurs du réseau, par des événements aléatoires, non maîtrisés et dommageables.
Par exemple, lors de la panne de courant européenne de novembre 2006, la zone ouest était en déficit de 9 000 MW, et sa production éolienne, 6 500 MW avant la panne, lui a largement fait défaut. Il a fallu couper des clients et faire usage des STEP.