海上風場客觀上所面臨的險惡自然環境有鹽霧腐蝕，海浪的沖擊，浮冰和臺風破壞等等。開發海上風電工程，需要加強研發以面臨嚴峻的自然挑戰。
　　1. 海水對風機的腐蝕
　　我國東南海域屬于亞熱帶季風氣候區。海面上的蒸汽往往摻雜鹽分。海上風機的設施會有大范圍面積暴露在鹽霧環境中。這將會加速風機表面材料的腐蝕。而風機一些材料往往由活性較強的金屬比如鐵，鋁和銅制備。若腐蝕，這將不僅對正常使用造成影響，甚至會造成重大工程事故。所以針對這種鹽霧環境下的風機，表面材料要加以保護，例如用電鍍法上保護膜或者用不銹鋼抗腐蝕材料。
　　2. 臺風的影響
　　當風機遭受強烈臺風的襲擊時，例如倒塌，塔被折彎，電線扭纏事故會發生。我國東南海域又是臺風區域。每年會有1至3次臺風。我國每年超過3成的臺風發生在廣東，平均每年3次，大約2成的臺風發生在臺灣，16%在福建和10%在浙江。一些發達國家例如挪威，英國和加拿大早已建立了檢測記錄海上強風臺風的數據庫， 而我國在這方面檢測記錄力度還遠遠不夠。我國80%的臺風能帶來高達6米的海浪，這對風機等基礎設施影響巨大。因此，我國有必要在大規模發展海上風電工程前對東南海域的天氣進行檢測記錄，建立自己的數據庫。
　　3. 浮冰的撞擊
　　我國渤海，黃海海域冬天會有不同等級的浮冰現象。其中遼東半島的海上浮冰情況最為嚴重，該海域冬天會被10厘米厚沿岸30公里的冰所覆蓋。在極端天氣下，會達到30至40厘米厚且面積達7萬平方公里的浮冰。這些浮冰的擠壓碰撞會對海上風機塔的基礎帶來嚴重破壞。并且，隨著天氣的變化，海水結冰和解凍的交替也會給風機的混凝土結構帶來破壞。如果風場建設在此環境下，需要特殊的設計。
　　4. 運行和維護的困難
　　面對海洋上的惡劣環境，海上風機會比陸地風機更易損壞并且維修難度也比陸地大很多。當風機的葉片，齒輪箱或其他重要部件損壞時，需要大型海洋起重機進行作業。這造成了高昂的維修成本，相比陸地風機，海上風機的維護成本平均是其2至4倍。所以在設計的時候，要為日后維護設計特殊裝備。