Bộ não, hệ thống thần kinh và các giác quan điều khiển các hoạt động của con người trước thay đổi của ngoại cảnh.   Như bộ não của một vận động viên chạy bộ vận hành tay và chân cùng nhịp thở sao cho người đó có thể chạy nhanh và xa nhất. Đo lường và điều khiển, hai yếu tố cốt lõi trong sản xuất hiện đại, được ví như bộ não và hệ thần kinh của một nhà máy. Đo lường là giác quan, hệ thần kinh là hệ thống dẫn tín hiệu điện hay tín hiệu số (bus), và bộ điều khiển Chúng giám sát và điều khiển mọi hoạt động, từ nguyên liệu đầu vào đến sản phẩm cuối cùng, đảm bảo quy trình diễn ra trơn tru, hiệu quả và an toàn.

Đo lường và điều khiển quá trình hay còn gọi là tự động hoá quy trình công nghệ là yếu tố sống còn đối với các doanh nghiệp sản xuất trong môi trường cạnh tranh hiện đại, sản xuất số lượng lớn với chất lượng đồng đều. Tự động hoá quy trình công nghệ giúp kiểm soát và tăng cường chất lượng sản phẩm, giảm thiểu phát thải các chất độc hại ra môi trường, giảm thiểu lỗi con người và tối ưu hoá các chi phí vận hành cùng nhiều lợi ích khác. Với việc tự động hóa cao, khả năng tăng năng suất lao động và phát triển bền vững sẽ gia tăng sức cạnh tranh cho doanh nghiệp trên thị trường.

Trong công nghiệp, tuỳ thuộc vào số lượng sản phẩm được sản xuất và những yêu cầu về sản phẩm, mà quy trình điều khiển được chia thành các loại khác nhau, mà hai loại phổ biến nhất đó là quy trình liên tục (continuous) hay quy trình sản xuất theo mẻ (batch).

Quy trình sản xuất liên tục bao gồm nguyên liệu thô đầu vào, trải qua nhiều quá trình xử lý liên tục và tuần tự để tạo ra sản phẩm đầu ra cuối cùng. Vật liệu đầu vào đi qua những công đoạn cụ thể, có chức năng cụ thể. Trong khai thác dầu khí, nguyên liệu thô từ các giếng khoan sản xuất là hỗn hợp cát-nước-khí-dầu, trải qua các quy trình xử lý loại bỏ cát, tách nước, tách khí và tách dầu, mà sản phẩm đầu ra sẽ là khí thu được đưa vào đường ống cấp cho các nhà máy điện đạm, sản phẩm dầu được chứa trong các tàu chứa để bán cho các nhà máy lọc dầu, nước được xử lý tách dầu đạt đúng tiêu chuẩn quy định của nhà nước và xả trở lại ra biển.

Điều khiển quá trình  liên tục được ứng dụng trong các quy trình sản xuất liên tục sao cho các thiết bị được điều khiển vận hành tối ưu trong giới hạn an toàn vận hành. Điều khiển quá trình liên tục là nền tảng của ngành công nghiệp tự động hoá (automation industry). Vì vậy, hiểu biết về các loại vòng điều khiển kín khác nhau và cách thức để điều chỉnh (tuning) các vòng điều khiển này có ý nghĩa quan trọng đối với các chuyên gia về tự động hoá và đo lường.

Quy trình sản xuất theo mẻ (batch) là quy trình sản xuất các vật liệu thô thành các lô sản phẩm có công thức pha chế và tuần tự theo từng lô. Ví dụ trong các nhà máy sản xuất dầu gội đầu, mỗi nhãn hàng dầu gội đều có công thức pha chế khác nhau tuỳ theo tính chất của sản phẩm, như dầu gội X thì suôn mượt hay Y thì chuyên về trị gàu. Trong quy trình sản xuất theo mẻ, các lô hàng nguyên liệu được chuẩn bị, cân nặng, và sau đó tập hợp lại trong bể trộn lớn. Điều khiển tự động theo mẻ sẽ điều chỉnh tỷ lệ pha chế, tốc độ trộn và tỷ lệ sưởi ấm và làm mát. Sau khi một mẻ hoàn tất, nó được bơm vào một bể chứa và sau đó từ đó đưa về nơi đóng gói và dán nhãn.

Một loại hình đo lường và điều khiển khác,  được sử dụng trong các ngành công nghiệp sản xuất. Nó được gọi là tự động hóa sản xuất (Manufacturing automation) hoặc tự động hóa rời rạc. Trong các ngành này, các thành phần thường được sản xuất thành từng đơn vị bởi các máy móc như máy ép và máy đúc. Tự động hóa sản xuất được sử dụng để sản xuất các bộ phận ô tô, linh kiện nhựa, cũng như để lắp ráp xe, đóng gói và vận hành dây chuyền chiết rót.

Các cảm biến trong loại tự động hóa này bao gồm công tắc giới hạn (limit switches) và cảm biến vị trí, trong khi các thiết bị điều khiển cuối cùng bao gồm động cơ và robot công nghiệp. Tự động hóa sản xuất là một lĩnh vực song song với đo lường và điều khiển quy trình, với các thiết bị, chuyên gia, kiến thức, và chuyên môn riêng biệt.