理论可以分为二种：线性控制理论可适用于元件均满足叠加原理的系统（线性系统），其统御方程是线性的微分方程，线性系统中若其参数不会随时间而改变，则称为线性时不变（LTI）系统，这类系统可以用强大的频域数学技巧加以分析，例如拉普拉斯变换、傅里叶变换、Z转换、波德图、根轨迹图及奈奎斯特稳定判据。非线性控制理论则是针对不符合叠加原理的系统（非线性系统），适用于较多的真实世界系统，因为所有真实世界的系统都是非线性的。其统御方程是非线性微分方程，要处理非线性控制的理论比较严谨，也比较不具一般性，只能适用在一些特定种类