工控机可以被认为是自动化设备中的控制器，除了机械零件之外，控制器是设备从数据和信号输入到整个机器动作产生“自动化”能力的最关键组件。自动化是设备部件自动执行“程序”的过程，程序中的每一条指令都由工控机分析并发出，从而达到各部件自动工作的目的。工控机被用于工业生产过程的测量、控制和管理。如今，工控机的应用领域发生了翻天覆地的变化，不再局限于工业，已经成为自动化设备的核心和信息产业的基础设备。
与普通计算机相比，工控机具有六大特点：对复杂气候环境的适应能力、对振动和抗冲击机械环境的适应能力、对复杂电磁环境的适应能力、应用行业特有的功能、定制化的服务和长期稳定的供应周期。目前工控机的应用模式主要有：工控机+定制软硬件、工控机+扩展卡+定制软硬件、工控主板+工业背板+(扩展卡)+定制软硬件。
工控机的应用模式可能是：标准通用工控机+标准通用接口模块+定制软硬件，用户自主开发包括工控机在内的软硬件。有两个主要因素要改变或不改变：
一、CPU厂商提供一套完整的软硬件开发系统，没有工控机厂商的参与。CPU厂商可以利用FPGA技术自行定制一些功能，降低了工业计算机的定制要求，增加了单型号产品的数量。
二、I/O接口高度标准化。串行总线因其速度快、占用空间小，在普通计算机和工控机中都逐渐取代了并行总线，芯片组之间的通信是保持并行总线标准的可能性。在I/O总线方面，原有的显示接口和外存接口也由并行转换为串行。更重要的是，USB
Type-C接口标准将统一未来工控机的电源接口、键盘接口、鼠标接口、音频接口、存储接口、网络接口、显示接口，而且没有极性，使用体验更好。统一I/O接口不仅大大减少了I/O电缆的种类，还大大减少了工控机与外设的连接。主要特点如下:1
.支持多个高性能外设的连接。2.更快的数据同步。3.支持多功能单端口连接。
三、云计算技术成熟，应用于工业领域。建立工控机云平台，无论是嵌入设备的工业计算机，还是独立工作进行过程监控的工控机，都可以为客户提供以下附加服务:1.云存储。2.运行日志管理。3.智能监控和预警。4.故障诊断。5.设备安全生命周期健康管理。依托云平台，将工控机和服务器连接成一个系统。
工控机架构可以做得更简单，关键数据可以放在数据中心。客户可以使用大数据分析工具分析和处理实时和历史数据，从而有效保证信息的安全传输。解决了单一工控机无法解决的防振问题和极端温度环境对硬盘可靠性的影响。提供给客户的不是单一的工控机，而是“工控机+服务器+云平台管理软件+服务”。
此外，工控机还表现出服务的特性，即为用户提供一个全生命周期的管理方案。从系统到产品到硬件，工控机企业会整合上下游产业链资源，更好地满足用户需求。
随着社会信息化的不断深入，工控机的市场需求将进一步释放。工控机将为传统产业的转型升级提供重要的技术支持，并在许多领域发挥重要作用。同时，客户对工控机的要求更加多样化，个性化和定制化将是市场的主要形式。