比例系数KP的作用了加快系统的响应速度，提高系统调节精度。KP越大，系统的响应速度越快，但将产生超调和振荡甚至导致系统不稳定，因此，KP值不能取的过大；如果KP值取较小，则会降低调节精度，使响应速度缓慢，从而延长调节时间，使系统动、静态特性变坏。
积分环节作用系数KI的作用消除了系统的稳态误差。KI越大积分速度越快，系统静态误差消除越快，但KI过大在响应过程的初期以及系统在过渡过程中会产生积分饱和现象，从而引起响应过程出现较大的超调，使动态性能变差；若KI过小，使积分作用减弱，使系统的静态误差难以消除，影响系统的调节精度。
微分环节作用系数KD的作用改善了系统的动态特性。因为PID控制器的微分环节只影响系统偏差的变化率，其作用主要是在响应过程中抑制偏差向任何方向的变化，对偏差变化进行提前制动，降低超调。但KD过大，则会使响应过程过分提前制动，从而拖长调节时间，而且系统的抗干扰性较差。