Kỹ thuật điều khiển tập trung vào mô hình hóa một dãi rộng các hệ thống động học (ví dụ như các hệ thống cơ học) và thiết kế các bộ điều khiển để điều khiển các hành vi của các hệ thống này theo cách mà bạn muốn. Mặc dù các bộ điều khiển này không cần tiêu thụ nhiều điện năng và do đó kỹ thuật điều khiển thường được xem như là một lĩnh vực con của kỹ thuật điện. Tuy nhiên, sự giảm giá của vi xử lý làm cho việc thực thi thực tế một hệ thống điều khiển cơ bản trở nên quá bình thườngl[citation needed]. Kết quả là, tiêu điểm lại chuyển về kỹ thuật cơ khí và kỹ thuật quá trình, vì các kiến thức gần gũi của hệ thống vật lý được điều khiển thường mong muốn. 

Các mạch điện, bộ xử lý tín hiệu số và vi điều khiển tất cả có thể được sử dụng để thực thi các hệ thống điều khiển. Kỹ thuật điều khiển có rất nhiều ứng dụng từ các máy bay và các hệ thống phóng củamáy bay thương mại cho tới bộ điều khiển hành trình xuất hiện trong rất nhiều loại xe ô tô hiện đại.

Trong hầu hết trường hợp, các kỹ sư điều khiển sử dụng thông tin phản hồi khi thiết kế các hệ thống điều khiển. Điều này thường được thực hiện bằng cách sử dụng một hệ thống điều khiển PID. Ví dụ, trong một ô tô có hệ thống điều khiển hành trình, tốc độ của xe liên tục được theo dõi và phản hồi trở lại hệ thống, giúp điều chỉnh mô-men xoắn của động cơ cho phù hợp. Nơi nào có thông tin phản hồi thường xuyên, lý thuyết điều khiển có thể được sử dụng để xác định cách thức hệ thống đáp ứng với những thông tin phản hồi như vậy. Trong thực tế tất cả các hệ thống như vậy, sự ổn định là quan trọng và lý thuyết điều khiển có thể giúp đảm bảo đạt được sự ổn định.

Mặc dù thông tin phản hồi là một khía cạnh quan trọng của kỹ thuật điều khiển, các kỹ sư điều khiển cũng có thể thực hiện điều khiển trên các hệ thống mà không cần phải có thông tin phản hồi. Điều này được gọi là điều khiển vòng hở. Một ví dụ cổ điển của mở vòng điều khiển là một máy giặt chạy qua một chu kỳ được xác định trước mà không cần sử dụng bộ cảm biến.