现代控制理论主要以数学模型为基础研究多输入多输出等控制系统的分析和设计。它涵盖了系统建模、系统参数的估计方法、稳态性能分析、结构设计、线性系统的近似控制、非线性系统、复杂系统等多项内容，主要应用于机械类、电气类、电子类等控制系统的研究，旨在使控制系统具备最优的性能特征，以实现更好的控制效果。此外，现代控制理论也会采用人工智能技术，将模糊控制、遗传算法、神经网络等技术引入控制系统设计，使之成为一个完整的数学模型系统，从而最大限度地实现系统的自治性、可编程性以及自适应性能。