Een automatiseringssysteem bestaat uit apparaten die invoer kunnen ontvangen (sensoren, HMI's, enz.), een computersysteem (processor) en manipulatoren (actuatoren) die het eigenlijke werk uitvoeren. Het belangrijkste onderdeel van de drie is het computer- of controlesysteem. Het kan worden onderverdeeld in twee typen: open-loop en closed-loop (feedback) controle.
Open-loop control is een systeem waarin de controller signalen naar de actuator stuurt om een gewenste respons te verkrijgen. De verzonden signalen worden alleen aangestuurd door het programma dat oorspronkelijk naar de controller is gevoerd. In closed-loop systemen zijn feedbacksignalen betrokken. Het feedbacksignaal wordt gegenereerd door een sensor, die direct of indirect de respons van de actuator meet. Dit feedbacksignaal wordt verwerkt door de controller om de werkelijke output te vergelijken met de gewenste output. De controller maakt vervolgens de nodige aanpassingen aan het signaal dat naar de actuator wordt gestuurd. De cyclus wordt herhaald totdat de juiste respons is verkregen.
Het invoercomponent kan een mens-machine-interface of een sensor zijn.
De HMI is waar de menselijke operator communiceert met de controller. Dit is waar variabelen of commando's worden ingevoerd om de gewenste output te wijzigen.
Sensoren worden gebruikt om de output te meten met behulp van verschillende fysieke of elektromagnetische eigenschappen (bijv. druk, temperatuur, magnetisch, straling, enz.). De gemeten fysieke eigenschappen worden omgezet in elektronische signalen die de controller kan lezen en gebruiken.
De actuator is het onderdeel dat de actie produceert. De actuator bestaat uit een driver en een gewrichts- en koppelingsconstructie. De actuator levert de kracht of het koppel dat nodig is om de drijfstangen te bewegen die via de gewrichten zijn verbonden. De actuator kan worden beschouwd als elektrisch, hydraulisch of pneumatisch. Elektrische actuatoren zijn motoren of solenoïden die elektrische energie omzetten in mechanische output. Hydraulische en pneumatische systemen werken met behulp van vloeistofdruk die wordt samengedrukt tegen een zuiger, cilinder, schoep of blad. Deze systemen kunnen ook als elektrisch aangedreven worden beschouwd in hun meest basale concepten, omdat de vloeistof wordt bestuurd door het openen en sluiten van een solenoïdeklep.
Links kunnen ten opzichte van elkaar bewegen, afhankelijk van de vrijheidsgraden die het gewricht toestaat. Vrijheidsgraden worden gedefinieerd als de toegestane beweging van een link in een driedimensionale as. Er zijn zes vrijheidsgraden, drie voor translatie (omhoog en omlaag, links en rechts, vooruit en achteruit) en drie voor rotatie (pitch, yaw en roll). Voor de eenvoud staan de meeste gewrichten slechts één of twee vrijheidsgraden toe, omdat het creëren van een zeer beweeglijke arm moeilijk, duur en onpraktisch is.