。这些技术包括极限环理论、庞加莱映射、李亚普诺夫函数及描述函数。若只需要研究非线性系统在某稳定点附近行为，可以用近似的方式将非线性系统线性化，方法是将非线性解表示为无穷级数，再利用线性的技巧来处理。非线性系统一般会用电子计算机中的数值方法来分析，例如用来仿真其行为。有时虽然受控体是线性的，但使用非线性控制会让实现更简单、速度更快、更准确、或是控制需要的能量更少，不过在设计上可能也会比较困难。非线性控制系统的例子是自动调温器控制的加热系统。大楼的温控系统对温度的变化有非线性的响应，可能是「开启」或是「关闭