液壓伺服係統是使係統的輸出量，如位移、速度或力等，能自動地、快速而準確地跟隨輸入量的變化而變化，與此同時，輸出功率被大幅度地放大。液壓伺服係統的工作原理可由圖1來說明液壓伺服係統以其響應速度快、負載剛度大、控製功率大等獨特的優點在工業控製中得到了廣泛的應用。
液壓傳動中具有隨動作用的液壓自動控製係統。在這種係統中，大功率的液壓元件（包括液壓伺服閥和液壓執行元件）跟隨小功率的指令信號元件動作。
執行元件所控製的通常是位置、速度等機械量。指令信號元件又稱參考信號元件，它發出代表位置、速度或其他量的指令信號。大功率與小功率之比可以達幾百萬倍以上。
液壓伺服係統是反饋控製係統，反饋回來代表實際狀態的信號與指令信號比較，得到誤差信號，如果誤差不是零，便進行調節。例如在高射炮自動瞄準係統中，雷達跟蹤飛機，並將信號送給指揮儀，指揮儀計算出高射炮管應處的位置，炮管的實際位置與指揮儀算出的指令位置在係統中不斷進行比較和調節，直到誤差小於許可值時才射擊。
液壓伺服係統通常應包括：實際狀態的測量反饋元件；小功率指令信號的傳遞元件和大功率液壓執行元件；期望狀態和反饋狀態的比較元件；差值信號的放大元件。液壓伺服係統分為機械液壓伺服係統、電液伺服係統和氣液伺服係統。
它們的指令信號分別為機械信號、電信號和氣壓信號。電液伺服係統因電氣控製靈活而得到廣泛的應用；氣液伺服係統用於防爆的環境或容易獲得氣壓信號的場合。
液壓伺服係統應具有必要的性能：工作穩定；對指令信號反應快；穩態誤差小；對幹擾不敏感。液壓伺服係統是自動控製係統中應用最廣泛的一種。
在精密加工的定位係統中，液壓伺服係統能保證小於0.1微米的加工誤差。世界上許多巨大天文望遠鏡的動作，都是用星光作為伺服係統的指令信號，通過液壓伺服係統和執行元件進行跟蹤的。
