Przedstawione tutaj zostaną oczekiwania użytkownika odnośnie do automatyki, podstawowe układy regulacji, typy regulatorów wraz z ich charakterystyką, a także elementy pomocnicze. Wraz z opisem teoretycznym zamieszczone zostaną przykładowe odwołania do praktycznych układów klimatyzacji, wentylacji, grzejnictwa czy chłodnictwa, aby przybliżyć związek teorii z praktyką.
Zadaniem układów automatyki i sterowania jest zapewnienie prawidłowego przebiegu procesu bez udziału człowieka (np. utrzymywanie stałej temperatury, wilgotności, jakości powietrza, rozkładu ciśnień czy też wszystkich tych parametrów jednocześnie). Zdecydowanie się na zastosowanie układu automatyki wymaga analizy potrzeb, kosztów i czynników zewnętrznych (zwanych w teorii zakłóceniami). O ile stosowanie układów automatycznej regulacji temperatury w mieszkaniu ma na celu tylko uwzględnienie wygody
mieszkańca (zastępuje np. ręczną zmianę otwarcia zaworu grzejnika wodnego lub parowego czy też włączenie lub wyłączenie elektrycznego urządzenia grzewczego w miarę zmian temperatury zewnętrznej), o tyle w przypadku pomieszczeń z wysokimi wymaganiami klimatycznymi (np. sale operacyjne w szpitalach czy też hale produkcyjne w zakładach farmaceutycznych) ręczne sterowanie kilkoma wielkościami może przerastać możliwości człowieka i być zupełnie bezzasadne pod względem fizycznym i ekonomicznym.
Postęp techniki pozwala na stosowanie coraz bardziej zaawansowanych układów coraz niższym kosztem. Praprzodkowie regulowali temperaturę swojego otoczenia, dorzucając drewna do ogniska. Kilkadziesiąt lat temu pojawiły się w mieszkaniach grzejniki z zaworem regulacyjnym. Ludzi współczesnych stać na układy automatyki zapewniające w mieszkaniach wymaganą temperaturę z dużą dokładnością i to bez ich ingerencji. Rozwój techniki mikroprocesorowej pozwolił na obecność na rynku stosunkowo tanich urządzeń pozwalających kontrolować i regulować wiele wielkości fizycznych (oczywiście zwykle za pomocą elementów pośredniczących). W związku z tym pojawiły się też elementy dedykowane układom komfortu (czyli zapewniającym człowiekowi takie warunki klimatyczne, w których czuje się najlepiej, oczywiście z możliwością zmiany nastaw, a więc wartości zadanych).
Elementy te to przede wszystkim sterowniki mikroprocesorowe, ale także czujniki i przetworniki temperatury, wilgotności czy jakości powietrza oraz elementy wykonawcze w postaci: zaworów (a przede wszystkim elektrycznych siłowników regulacyjnych tychże zaworów) sterujących nagrzewnicami, chłodnicami; nawilżaczy i osuszaczy powietrza; agregatów wody lodowej; układów regulacji prędkości obrotowej wentylatorów: stopniowych (układy stycznikowe przełączające biegi silnika, a co za tym idzie i prędkości obrotowe wentylatora), jak i ciągłych (układy falownikowe).