一般的なPLCはソフトウェアとしてラダー論理というものを使う。ラダー論理というものはリレー回路を記号化したもので、「ラダー図」という梯子のような図形で表す。電気技術者は回路図の問題を解くようにラダー論理を使い、PLCのプログラムを図面で扱うことができる。この方法が選ばれた理由は、リレー回路をシミュレートすることで、普及を促進させるものであった。
プログラム目的により、ラダーで記述することのできない拡張命令群が主体となることもあるが、規模の大小にかかわらず計装系（位置制御、速度制御を含む）や文字などの扱いのないリレーロジックでのみの制御では、ラダー図のみのプログラムでも十分コスト及びスペースメリットが出てくるものである。
スキャンタイム.
PLCの発展に伴い、ラダーの実行順序を変更する技法やサブルーチンの実装が行われてきた。それによってプログラミングが単純化され、スキャンタイム短縮にもつながっている。例えば、制御対象の機械のセットアップにのみ使われるプログラムの部分は、通常運用時のスキャンには含まれないよう分離することができる。
デジタル信号とアナログ信号.
PLCで扱う信号はデジタル信号である。
例：デジタルとアナログ.
例としてタンクに水を入れる装置を考えてみよう。タンク内の水は別のシステムが必要に応じてくみ上げて使用する。ここで注目するシステムはタンク内の水を一定量に保つシステムである。
デジタル信号だけを使った場合、PLCは、入力としてタンクが空かどうかを示すスイッチと満タンかどうかを示すスイッチを持つ。また、出力としてはタンクに水を入れるバルブを開閉する出力信号をひとつ必要とする。
どちらのスイッチもOFFか「タンクが空」のスイッチだけがONの場合、PLCはバルブを開けて水を入れる。「タンクが満タン」のスイッチだけがONになったらバルブを閉じる。両方のスイッチがONになったら、スイッチの少なくとも一方が故障したと判断できる。満タンかどうかのスイッチだけで判断しないのは、少しずつ水を使うような状況でスイッチがひとつだけだと頻繁にバルブの開閉が行われて機械が消耗するのを避けるためである（そのような状態をフラッターと呼ぶ）。