在PID（比例-積分-微分）控制器中，微分部分的作用是根據控制偏差的變化率來輸出控制信號，有助於提高系統的穩定性，減少超調和震盪，從而改善系統的動態性能。
微分作用具有預見性，能預見偏差變化的趨勢，因此能產生超前的控製作用，在偏差還沒有形成之前，已被微分調節作用消除。適當套用微分作用可以減少調節時間，特別是在系統沒有外部擾動的情況下，PD（比例-微分）控制器也能使系統沒有穩態誤差。然而，微分作用對噪聲干擾有放大作用，過度使用微分調節可能不利於系統的抗干擾能力。
此外，當輸入沒有變化時，微分作用輸出為零，因此微分作用不能單獨使用，需要與比例和積分調節規律相結合，組成PD或PID控制器。