在自動化系統中完成資訊的獲取、轉換、顯示、傳送處理和執行等功能的工具，按複雜程度可分為自動化元件（components）、自動化儀錶（instruments）和自動化設備（instrumentation）。自動化技術工具有時稱為自動化儀錶。自動化元件是自動化系統中能完成某種功能的最小單元，如感測器、繼電器、調節閥等。自動化儀錶由若幹不同的元件組成,能完成較完善的功能,如顯示記錄儀錶、類比調節儀錶、電動單元組合儀錶等。自動化儀錶本身是一個系統，又是整個自動化化系統中的一個子系統。廣義說，自動化儀表還包括更為復雜的大型自動化設備。自動化技術工具是實現自動化的關鍵。在工業生產自動化系統中，通過自動化儀表可以瞭解生產過程中物質的變化狀態，並將生產過程控制在預定的條件下,以確保生產的優質、高效和安全。在某些高溫、輻射污染等惡劣工作條件下沒有合適的儀表就無法實現控制。自動化技術的發展往往取決於元件、儀表的發展。自動化技術工具的水平是國傢科學技術水平的一個標志。
分類 自動化儀表是一種“信息機器”，其主要功能是信息形式的轉換,它將輸入信號轉換成輸出信號。信號可以按時間域或頻率域表達，信號的傳輸則可調制成連續的模擬量或斷續的數字量形式。從信息的角度來看，構成自動化技術工具的儀表體系分為6類。
① 信息獲取的工具 即傳感器、變送器、檢測儀表；
② 信息轉換的工具 即放大器、轉換器（如電-氣、電-液、氣-電、光-電、電壓-電流、模擬-數字、數字-模擬等）；
③ 信息顯示的工具 即指示儀表、記錄儀表、報警器、信號器、打印機、屏幕顯示器等；
④ 信息傳送的工具 即信號輸入輸出裝置、遙測遙信遙控裝置、數據通信裝置等；
⑤ 信息處理的工具 即調節器、運算器、順序控制器、批量控制器、工業控制計算機等；
⑥ 信息執行的工具 即電磁閥、氣動閥、液動閥、各種電動、氣動、液動執行機構等。
下圖為典型的工業自動化儀表系統的結構，它表示出實現生產過程自動化所需要的各種技術工具。
發展趨勢 自動化元件、儀表與設備是隨著自動化技術的演進而發展的。就生產過程自動化來說，檢測和顯示儀表的進展是：測量參數由電工量、熱工量、成分量和機械量發展到狀態量和模擬人的視覺、聽覺、觸覺、嗅覺等；測量技術由模擬測量和數字測量發展到模擬數字混合測量和測量與信息處理相結合；測量方法由單參數、多參數掃描測量發展到圖像測量（二維）和物體識別（三維）；檢測傳感器由傳統的結構型傳感器發展到物性型傳感器和智能型傳感器。
調節和控制儀表的進展是：控制目標由實現過程工藝參數的穩定運行操作控制，發展為以最優質量為指標的最優控制；控制方法由模擬的閉環反饋控制發展為數字式的開環預測控制；調節控制儀表由傳統的手動定值調節器、PID調節器以及各種順序控制裝置,發展為采用微型計算機構成的數字調節器和自適應調節器。這些調節器能夠自動改變系統的參數和結構，以適應生產過程的各種工作情況和條件的變化，並始終保持優良品質。
工業自動化的目標是保證整個生產過程的安全可靠和獲得最高的經濟效益，這就要求將生產過程的信息集中處理，並配置監視報警和安全保護裝置、專用在線過程分析儀表、程序操作控制裝置、分級計算機控制系統和管理系統等，實現生產計劃管理與過程控制的整體化。因此，僅由單臺儀表孤立地實現測量和控制作用已經不能滿足要求，而必須使整個生產過程的自動測量、自動調節、自動保護、自動控制統一成為一個有機的整體。
自動化元件、儀表與設備的發展趨勢是系統化、多樣化、智能化。這種趨勢表現在10個方面。①儀表系統和信號從模擬方式向數字方式變化；②儀表設計采取功能組件方式，結構趨向模塊化，便於儀表控制系統的組合和發展多樣化產品；③電子技術和微處理機技術代替部分機械設計和操作控制；④采用新材料和新元件設計各種物性型傳感器和數字頻率輸出的傳感器，擴大和提高檢測性能，在測量系統中推廣應用光技術；⑤更多地使用數據處理技術，以適應測量數據增多和復雜化的情況；⑥采用先進的人機接口技術，改善儀表顯示方式和操作控制方法；⑦改進控制算法，采用比較高級的控制技術，以適應分散型綜合控制系統發展的需要；⑧改進執行器的結構設計,提高調節閥性能,研制多功能、適應性強的新產品；⑨強調儀表的可靠性和安全性設計，特別要考慮特種環境對儀表的各種要求，並實現小型輕量化；⑩使用自校正自診斷技術和識別、消除故障的方法。