Awalnya, Wonder Woman memiliki kekuatannya karena dewi Aphrodite ingin menciptakan wanita Amazon yang unggul terhadap pria, dengan Diana adalah yang terbaik diantara mereka.
Selanjutnya berkat pelatihan Amazon yang diterimanya Wonder Woman menyalurkan sejumlah besar energi dari pikirannya kepada otot-otot dan bagian tubuh lainnya sehingga akhirnya Wonder Woman memiliki kekuatan dan kecepatan super. Berdasarkan penampilan pertamanya, Wonder Woman lebih kuat dan lebih gesit dibandingkan dengan 100 atlet manusia. Pada komik Sensation Comics no 6 (Juni 1942), Wonder Woman mampu merobek pintu baja dari engselnya. Pada penampilan-penampilan awalnya ditunjukan bahwa Wonder Woman dapat berlari sedikitnya dengan kecepatan 80 mph. Pada komik yang sama Wonder Woman melompat dari sebuah gedung dan mendarat dengan kakinya. Dia juga bahkan dapat mengetik dengan kecepatan 160 kata permenit selama tes yang diberikan kepadanya. Dari sana sepertinya dapat diketahui, bahwa setiap wanita yang mendapatkan pelatihan Amazaon dapat memiliki kekuatan super. Serial TV mengambil gagasan ini, dan pada episode pertama seri Super Friends, Diana mengatakan pada Aquaman, "...satu-satunya hal yang dapat melampaui kekuatan super adalah kekuatan otak." Pada cerita awal Wonder Woman, pelatihan Amazon meningkatkan kekuatan ini dengan penggunaan kekuatan mental murni.
Kekuatan Wonder Woman dapat hilang berdasarkan ketentuan dewi Aphrodite yaitu jika Wonder Woman membiarkan dirinya terikat secara emosional kepada pria.
Dengan dimasukannya tokoh Wonder Girl dan "Wonder Tot", penulis cerita memberikan penjelasan baru mengenai Wonder Woman yaitu bahwa Wonder Woman diciptakan oleh Ratu Amazon dari tanah liat, kemudian diberikan atribut-atribut dari dewa-dewa Yunani dan Romawi oleh Athena sehingga Wonder Woman menjadi "secantik Aphrodite, bijaksana seperti Athena, lebih cepat dari Mercury, dan lebih kuat dari Hercules." Pelatihan Amazon yang diterima Wonder Woman juga memberinya kekuatan telepati dan pengetahuan ilmiah dan kemampuan untuk berbicara dengan semua bahasa yang diketahui oleh para pria.
Walaupun mitos tentang Wonder Woman dikembalikan ke asalnya antara tahun 1966 dan 1967, kekuatan-kekuatan baru telah ditambahkan seperti nafas super yang dapat meniup pesawat jet atau mengubah air menjadi salju, yang didapatnya dari Hercules; ventriloquism yaitu kemampuan berbicara tanpa menggerakan bibir; bertahan di kondisi ekstrem panas dan dingin, kemampuan mengendarai udara seperti terbang, bahkan merasakan udara dengan jari-jarinya, teleapti, termasuk kekuatan untuk menghasilkan gambar, microscopic vision, kemampuan untuk berpindah ke dimensi lain, memiliki kebijaksanaan terhadap mahluk lain, keterampilan melemparkan tiaranya yang dapat menahan peluru, dan keterampilan-keterampilan lainnya.
Kekebalan dan kekuatan Diana bermacam-macam tergantung kebutuhan cerita dan penulis. Pada akhir tahun 1950an dan awal 1960an, Robert Kanigher, contohnya, menggambarbkan Wonder Woman sebagai mahluk yang sangat kuat sehingga dia bisa menggantung di atas pesawatnya yang melayang menggunakan lasonya dan mengangkat Themyscira agar terhindar dari sunami yang melandanya hanya dengan 1 tangan. Dengan kekuatannya dia mampu membuat sebuah koin menjadi jembatan, atau membor gunung dalam htungan detik. Kukunya bisa memotong pintu baja, membalikan pohon yang akan jatuh menimpanya menggunakan sepatu bootnya. Kanigher memperlihatkan Wonder Woman pada masa remajanya mampu mengangkat ikan paus, mendorong kapal menjauhi pusaran air, dan sebagai balita mampu meniup keras kue ulang tahunnya sehingga mencapai orbit.
Sebelum kisah Crisis on Infinite Earths ada 2 Wonder Woman, yang pertama tinggal di Earth-2, yang kedua tinggal di Earth-1.
Tubuh Wonder Woman merupakan kreasi mistis yang dibuat dari tanah liat sekitar Themyscira. Melalui cara-cara tertentu tubuh tanpa jiwanya dipelihara dan diambil dari Cavern of Souls. Setelaj jiwa Wonder Woman dimasukan ke dalam tubuhnya dia akhirnya hidup dengan diberkahi kemampuan metahuman oleh 6 dewa-dewi Olympian.
Demeter, dewi pertanian dan kesuburan, memberkahi Diana dengan kekuatan dari jiwa Bumi, Gaea, membuatnya menjadi salah satu hero yang terkuat di DC Universe. Dia telah membantu mencegah potongan besar bulan menghantam bumi, mengangkat jembatan, atau kereta api. Walapun dinyatakan lebih lemah atau lebub lambat dibandingkan misalnya dengan Power Girl, pelatihan prajurit super yang diterima Diana bisa membuatnya lebih dari itu sehingga dia bahkan bisa mengungguli Kara, atau Supergirl.
Meskipun tidak kebal, ia mampu menahan kekuatan yang besar, menahan tembakan senapan dengan beberapa rasa sakit tetapi sedikit luka, dilemparkan dari bangunan tinggi, bahkan berhasil selamat dari ledakan warp-core. Dia bisa bertahan di ruang angkasa hingga kehabisan nafas. Otot-ototnya tidak memproduksi asam laktat, sehingga memberinya stamina yang bagus. Hal ini memungkinkan dia untuk, suatu saat bertarung dengan Doomsday.
Aphrodite, dewi kecantikan dan cinta, memberkahi Diana dengan kecantikan dan kasih sayang.
Pallas Athena, dewa perang dan kebijaksanaan, memberinya kebijaksanaan, kepintaran dan kemampuan militer. Athena memberi Diana kemampuan memahami berbagai macam bahasa (termasuk bahasa alien), ilmu pengetahuandan filsafat, kepemimpinan, strategi militer, kemampuan pertarungan dengan atau tanpa senjata. Dia bisa meniru suara, walaupun agak sulit untuk meniru suara pria. Dan belakangan, Athena memberinya penglihatannya sendiri sehingga meningkatkan rasa empatinya.
Artemis, dewi perburuan, binatang d an bulan, memberi Diana penglihatan para pemburu dan persatuan dengan hewan. Penglihatan pemburu meningkatkan seluruh indra Diana, termasuk penglihatan dan pendengaran. Persatuan dengan hewan memberinya kemampuan berkomunikasi dengan segala jenis hewan termasuk hewan buas.
Hestia, dewi perapian dan rumah, menganugrahi "persaudaraan dalam api, yang bisa membuka hati pria padanya." Kekuatan ini telah ditunjukan untuk mengontrol "Fires of Truth," melalui lasonya, Diana bisa membuat siapapun yang terikat olehnya tidak bisa berbohonh.
Hermes, kurir para dewa yang memiliki kecepatan, memberi Diana kecepatan super dan kemampuan untuk terbang. Dengan konsentrasi Diana bisa melawan gravitasi dan mendorong dirinya sendiri ke udara untuk terbang. Diana bisa terbang dengan kecepatan tinggi mendekatai setengah kecepatan cahaya. Dia cukup lincah untuk menghindari peluru, laser dengan kemampuan gelangnya. Otaknya dapat memproses informasi dengan kecepatan yang mengagumkan.
Diana memiliki kemampuan untuk menyembuhkan dirinya dari luka fisik atau racun dengan cara menjadi satu dengan jiwa Bumi dan mereformasi seluruh tubuhnya lagi.
