开关量的逻辑控制
PLC具有强大的逻辑运算能力，可以实现各种简单和复杂的逻辑控制。这是PLC的Zui基本也Zui广泛的应用领域，它取代了传统的继电器接触器的控制。
模拟量的控制
PLC中配置有A/D和D/A转换模块。A/D模块能将现场的温度、压力、流量、速度等模拟量转换变为数字量，再经PLC中的微处理器进行处理（微处理器处理的只能是是数字量），进行控制；或者经D/A模块转换后变成模拟量，控制被控对象，这样就可实现PLC对模拟量的控制。
过程控制
现代大中型的PLC一般都配备了PID控制模块，可进行闭环过程控制。当控制过程中某一个变量出现偏差时，PLC能按照PID算法计算出正确的输出，进而控制调整生产过程，把变量保持在整定值上。目前，许多小型PLC也具有PID控制功能。
定时和计数控制
PLC具有很强的定时和计数功能，它可以为用户提供几十甚至上百、上千个定时器和计数器。
其计时的时间和计数值可以由用户在编写用户程序时任意设定，也可以由操作人员在工业现场通过编程器进行设定，进而实现定时和计数的控制。如果用户需要对频率较高的信号进行计数，可以选择高速计数模块。
顺序控制
在工业控制中，可采用PLC步进指令编程或用移位寄存器编程来实现顺序控制。
数据处理
现代的PLC不仅能进行算术运算、数据传送、排序及查表等操作，还能进行数据比较、数据转换、数据通信、数据显示和打印等，它具有很强的数据处理能力。
通信及联网
现代PLC大多数都采用了通信、网络技术，有RS-232或RS-485接口，可进行远程I/O控制。
多台PLC彼此间可以联网、通信，外部器件与一台或多台可编程控制器的信号处理单元之间可以实现程序和数据交换，如程序转移、数据文档转移、监视和诊断。通信接口或通信处理器按标准的硬件接口或专有的通信协议完成程序和数据的转移。