儀器儀表能改善、擴展或補充人的官能。人們用感覺器官去視、聽、嘗、摸外部事物，而顯微鏡、望遠鏡、聲級計、酸度計、高溫計、真空離心濃縮儀等儀器儀表，可以改善和擴展人的這些官能；另外，有些儀器儀表如磁強計、射線計數計等可感受和測量到人的感覺器官所不能感受到的物理量，還有些儀器儀表可以超過人的能力去記錄、計算和計數，如高速照相機、計算機等。
在這里應注意到客觀世界無窮無盡，測控系統對客觀世界的感知主要集中于與目標相關的客觀環境（簡稱既定目標環境），既定目標環境之外的環境信息可通過其它方法采集。被測控系統可以是簡單的物或單一的樣本，可以是復雜的無人直接操縱的自動系統，可以是有人（群）在內操作的大型自動化系統或社會活動系統，也可以是人體。以人體健康、生理、心理狀態為目標的傳感技術是醫療診治儀器的基礎和核心。操作人員可以是單人，但在系統化、網絡化的情況下常為不同崗位下的操作人員群體。
智能控制技術是人類以接近方式，通過測控系統以接近方式監控智能化工具、裝備、系統達到既定目標的技術，是直接涉及測控系統的效益發揮的技術，是從信息技術向知識經濟技術發展的關鍵。智能控制技術可以說是測控系統中重要和關鍵的軟件資源。從發展趨勢看，在企業信息化ERP/MES/PCS三級結構的計算機測控系統中，軟件的價格已超過硬件的3倍。而有關石化、冶金、電力、制藥行業中自動化測控系統的先進控制軟件價格就超過系統硬件價格。智能控制技術包括仿人的特征提取技術，目標自動辨識技術，知識的自學習技術，環境的自適應技術，決策技術等。
具體的需求主要分為以下幾個方面：
（1）高水平的科學研究和高新技術產業的迅速發展提高了對儀器儀表的需求，也深刻認識到工業控制對控制理論的需求，而且鼓勵引導科學家們去更多關注自動理論的研究工作。
（2）儀器儀表已成為現代國防建設所需裝備的重要組成部分，我國航天工業固定資產的1/3 是儀器儀表和計算機；運載火箭的儀器開支占全部研制經費的1/2 左右；導彈的高精度制導、控制，航天經緯測量和紅外成像、專用高溫實驗設備等都是國防裝備中的重點產品。
（3）儀器儀表廣泛應用于裝備、改造傳統產業工藝流程的測量和控制，是現代化大型重點成套裝備的重要組成部分，是信息化帶動工業化的重要紐帶。據有關資料顯示，隨著裝備水平的提高，儀器儀表在工程設備總投資中的比重已達到18%左右；現代化的寶鋼技術裝備投資中，有1/3 的經費用于購置儀器和自控系統。
（4）儀器儀表在探索人類社會可持續發展、抵御自然災害、實施有關法律（質量、商檢、計量、環保等）的過程中作為重要實施手段和保障工業被普遍采用。