Можно проводить классификацию по типу характеристик отдельных звеньев системы в отношении их линейности. При этом все системы подразделяются на линейные системы и нелинейные.

В свою очередь линейные системы можно подразделить на: системы с постоянными параметрами (параметры системы не зависят ни от времени, ни от переменных воздействий на эту систему); системы с переменными параметрами (параметры системы зависят от времени).

Нелинейной называется система, в которой хотя бы один из параметров является величиной нелинейной, зависящей от переменных, характеризующих поведение динамической системы. Важным направлением является классификация по характеру отработки задаваемого входного воздействия.

В этом случае системы могут быть разделены на: системы с непрерывной отработкой входного воздействия; системы с дискретной отработкой входного воздействия.
Одним из важнейших показателей качества работы системы является ее ошибка как статическая, так и динамическая. Поэтому иногда САУ классифицируют по виду функции сигнала ошибки при определенном входном воздействии.

С этой точки зрения для линейных систем автоматического управления выделяют следующие категории систем с нулевой ошибкой: в статическом состоянии (с ошибкой по скорости); при постоянной скорости (с ошибкой по ускорению); при постоянном ускорении (с ошибкой при изменении ускорения).

В теории автоматического управления существуют и другие виды классификации автоматических систем: по степени характеристического уравнения, по физической сущности системы или отдельных ее звеньев, по роду тока (системы переменного и постоянного тока), по областям применения, по мощности исполнительной части и др.

В автоматизации высокоточных инженерно-геодезических измерений в настоящее время нашли применение как полуавтоматические, так и автоматические системы, в том числе замкнутые и разомкнутые, следящие, измерительные компенсационные и др.

Наиболее широко используются в геодезических приборах измерительные компенсационные системы, так как они в сочетании с позиционно-чувствительными датчиками обеспечивают высокую точность измерения.