控制回路（control loop）是工业控制系统的基础组件，它包括了所有为了自动调整过程变数（PV）接近目标值（SV）所需要的实体元件以及控制功能。控制回路的核心是过程感测器、控制功能以及最终控制元件（FCE），这些是构成任何自动控制系统不可或缺的部分。控制回路有开环和闭环之分。开环控制回路的输出是根据一个参考量而定，输入和输出量没有直接的关系。而闭环回路则将控制回路的输出再反馈回来作为回路的输入，与该量的设定值或应该的输出值作比较，这种闭环回路控制也被称为反馈控制，是控制系统中最常见的控制方式。

应用

控制回路可以用于调节各种物理量，如温度、流量、液面高度等。例如，在流量控制回路中，控制器会调节最终控制元件（FCE）的动作来改变受控变数（manipulated variable，MV）的值。控制器，如PID控制器，可以产生在0-100%之间的输出信号，其输出不仅限于开关信号。控制功能可以是独立的控制器，也可能是电脑化控制系统（例如分散式控制系统或是PLC）中的功能模块。控制回路图是展示控制功能与受控体之间交互作用的方便且有用的工具。在过程控制层级，管道设备图会以标准符号简化表示控制回路，并列出所有程序量测及控制元件，这些图表基于过程流程图。控制回路接线图则详细列出电气以及气压管路的接线方式，对于诊断和维修非常有帮助。

回路及控制元件的名称

为了确保系统中的设备有唯一且不重复的命名，每一个控制回路及其元件都通过命名系统进行命名，每个元件都有唯一的识别字符。根据ANSI/ISA S5.1和ISO 14617-6的标准，识别字符最多由五个英文字母组成，其中包括表示量测的物理量、修饰用字母、被动/读值功能、主动/输出功能的字母，以及功能的修饰用字母。每个字符后面跟着的是回路号码，这是系统中针对回路的唯一编码。例如，FIC045代表045控制回路中的流量指示控制器（Flow Indicating Controller）。这种命名方式便于识别现场设备的位置及功能，同一个控制回路中可能会有FT045，表示同一回路中的流量传感器。工业系统中设备的参考命名还可以参考IEC 61346标准。