تختلف مبادئ أنظمة التحكم الآلي حسب نوع النظام وتطبيقاته، ولكن بشكل عام فإن أهم مبادئها هي:
1- التحكم الآلي: حيث يتم استخدام أجهزة الحساسات والمحركات والمعالجات الإلكترونية للتحكم في العمليات المختلفة بشكل آلي دون تدخل الإنسان.
2- الرد السريع: حيث يجب أن تكون أنظمة التحكم الآلي قادرة على الاستجابة السريعة لأي تغيير في المدخلات من الحساسات أو الأوامر من المستخدم.
3- الاستقرار: حيث يجب أن تكون أنظمة التحكم الآلي مستقرة وعملية بشكل مستمر ومتواصل بدون تعطل أو انهيار.
4- التحكم الذاتي: حيث يجب أن تكون أنظمة التحكم الآلي قادرة على التعلم والتكيف مع تغييرات الظروف المحيطة وتعديل عملياتها بشكل تلقائي دون تدخل من المستخدم.
5- الدقة: حيث يجب أن تكون أنظمة التحكم الآلي دقيقة في القياس والتحكم بالعمليات المختلفة لتحقيق أفضل النتائج والتحكم في التكاليف.