Az adaptív szabályozó érzékeli a rendszer állapotának változását és annak megfelelően állítja be a legkedvezőbb szabályozott viszonyokat. Példánk egy légkondicionáló, amely a levegő hőmérsékletének és nedvességének megfelelően állítja be a működést befolyásoló berendezés-elemeket.
Az adaptív szabályozás célja alkalmazkodás a rendszer változásaihoz oly módon, hogy a rendszer paramétereinek megváltozása ellenére a szabályozás működése megfeleljen a minőségi előírásoknak.
A rendszer megváltozásainak észlelésére identifikáljuk a rendszert. A legtöbbször adott struktúrát feltételezünk (tárolók száma, holtidő) és a rendszer paramétereit határozzuk meg oly módon, hogy a rendszer és a modell kimenőjelei közötti eltérés valamilyen mérőszáma (például a mintavételi pontokban mért eltérések négyzetösszege) minimumot érjen el. A megváltozott identifikált modellhez újra hangoljuk a szabályozó patramétereit, hogy a megváltozás ellenére a szabályozás viselkedése ne változzon meg.
Az adaptív szabályozás megvalósítása több problémát vet fel. Az identifikáció a folyamat paramétereinek megtanulását jelenti. Ha a tanulási folyamat alatt is irányítunk, a szabályozási körben lengések léphetnek fel. Célszerű tehát megvárni, míg a rendszer "megtanulja" az új paramétereket, és csak azután szabályozni. Zárt hurokban nehezebb az identifikáció, mint nyitott hurokban. Az identifikációhoz megfelelő gerjesztés szükséges, a szabályozási körben azonban a kimenőjel állandósult értékének elérésére törekszünk. Ez az állapot azonban általában nem biztosít megfelelő gerjesztést az identifikációhoz. Az adaptív szabályozáshoz tehát célszerű egy ún. szakértői rendszert kiépíteni, amely például előzetesen nyitott körben identifikál, majd beállítja a szabályozó paramétereit és elindítja a szabályozást. Az identifikációt csak időről - időre ismétli meg. Az identifikációt és a szabályozást együttesen körültekintően működteti.