Sterowanie ze sprzężeniem zwrotnym jest szeroko stosowane w nowoczesnych systemach zautomatyzowanych. System sterowania ze sprzężeniem zwrotnym składa się z pięciu podstawowych komponentów: (1) wejścia, (2) kontrolowanego procesu, (3) wyjścia, (4) elementów detekcyjnych oraz (5) sterownika i urządzeń wykonawczych. Te pięć komponentów przedstawiono na rysunku 1. Termin sterowanie ze sprzężeniem zwrotnym w pętli zamkniętej jest często używany do opisu tego rodzaju systemu.
Encyclopædia Britannica, Inc.
Wejściem do systemu jest wartość odniesienia lub punkt nastawy dla wyjścia systemu. Reprezentuje ona pożądaną wartość roboczą wyjścia. Używając poprzedniego przykładu systemu grzewczego jako ilustracji, wejściem jest pożądane ustawienie temperatury w pomieszczeniu. Procesem sterowanym jest grzejnik (np. piec). W innych systemach ze sprzężeniem zwrotnym, procesem może być operacja produkcyjna, silniki rakietowe w wahadłowcu kosmicznym, silnik samochodowy w tempomacie, lub jakikolwiek inny proces, do którego stosowana jest moc. Wyjście jest zmienną procesu, która jest mierzona i porównywana z wejściem; w powyższym przykładzie jest to temperatura pokojowa.
Czujniki są urządzeniami pomiarowymi używanymi w pętli sprzężenia zwrotnego do monitorowania wartości zmiennej wyjściowej. W przykładzie systemu grzewczego, funkcja ta jest zwykle realizowana za pomocą paska bimetalicznego. Urządzenie to składa się z dwóch metalowych pasków połączonych wzdłuż ich długości. Oba metale mają różne współczynniki rozszerzalności cieplnej, a zatem, gdy temperatura paska jest podwyższona, ugina się on wprost proporcjonalnie do zmiany temperatury. Dzięki temu pasek bimetaliczny jest w stanie mierzyć temperaturę. Istnieje wiele różnych rodzajów czujników stosowanych w systemach sterowania ze sprzężeniem zwrotnym dla automatyki.
Celem sterownika i urządzeń wykonawczych w systemie ze sprzężeniem zwrotnym jest porównanie zmierzonej wartości wyjściowej z wejściową wartością odniesienia i zmniejszenie różnicy między nimi. Ogólnie rzecz biorąc, sterownik i urządzenie wykonawcze systemu są mechanizmami, za pomocą których dokonuje się zmian w procesie w celu wpłynięcia na zmienną wyjściową. Mechanizmy te są zazwyczaj zaprojektowane specjalnie dla danego systemu i składają się z urządzeń takich jak silniki, zawory, wyłączniki elektromagnetyczne, siłowniki tłokowe, przekładnie, śruby mocy, systemy kół pasowych, napędy łańcuchowe oraz inne elementy mechaniczne i elektryczne. Przełącznik połączony z paskiem bimetalicznym termostatu jest regulatorem i urządzeniem uruchamiającym system grzewczy. Gdy temperatura wyjściowa (temperatura w pomieszczeniu) jest niższa od wartości zadanej, wyłącznik włącza grzejnik. Gdy temperatura przekroczy wartość zadaną, ogrzewanie zostaje wyłączone.