Das mit Segeln bespannte Windrad dreht sich vertikal am gemauerten Turm. Ein Getriebe überträgt die Bewegung auf den Mühlstein. Die Rahen, an denen die Segel befestigt sind, werden untereinander und mit der verlängerten Flügelwelle verspannt. Diese Konstruktion hält großen Belastungen stand.
Herkömmliche Turmwindmühlen sind nur für eine Windrichtung geeignet. Bei manchen Mühlen konnte die Flügelwelle bei länger andauernder Änderung der Windrichtung jedoch mühsam ausgebaut und umgesetzt werden. Turmwindmühlen drehen sich im Mittelmeerraum seit ca. 500 Jahren in Regionen mit einer vorherrschenden Windrichtung.