Bộ điều khiển là một thành phần quan trọng trong hệ thống điều khiển tự động, đóng vai trò “não bộ” của hệ thống. Nó nhận tín hiệu từ các cảm biến về trạng thái của hệ thống, so sánh với giá trị mong muốn (điểm đặt), và sau đó tính toán và đưa ra tín hiệu điều khiển để tác động lên bộ truyền động, giúp hệ thống đạt được mục tiêu đã định.

Bộ điều khiển có thể là một mạch điện tử, một phần mềm hoặc một hệ thống kết hợp cả hai, được thiết kế để điều chỉnh và kiểm soát hoạt động của các thiết bị khác nhau trong các hệ thống tự động, từ máy móc công nghiệp đến các thiết bị gia dụng.