液压伺服系统是使系统的输出量，如位移、速度或力等，能自动地、快速而准确地跟随输入量的变化而变化，与此同时，输出功率被大幅度地放大。液压伺服系统的工作原理可由图1来说明液压伺服系统以其响应速度快、负载刚度大、控制功率大等独特的优点在工业控制中得到了广泛的应用。
液压传动中具有随动作用的液压自动控制系统。在这种系统中，大功率的液压元件（包括液压伺服阀和液压执行元件）跟随小功率的指令信号元件动作。
执行元件所控制的通常是位置、速度等机械量。指令信号元件又称参考信号元件，它发出代表位置、速度或其他量的指令信号。大功率与小功率之比可以达几百万倍以上。
液压伺服系统是反馈控制系统，反馈回来代表实际状态的信号与指令信号比较，得到误差信号，如果误差不是零，便进行调节。例如在高射炮自动瞄准系统中，雷达跟踪飞机，并将信号送给指挥仪，指挥仪计算出高射炮管应处的位置，炮管的实际位置与指挥仪算出的指令位置在系统中不断进行比较和调节，直到误差小于许可值时才射击。
液压伺服系统通常应包括：实际状态的测量反馈元件；小功率指令信号的传递元件和大功率液压执行元件；期望状态和反馈状态的比较元件；差值信号的放大元件。液压伺服系统分为机械液压伺服系统、电液伺服系统和气液伺服系统。
它们的指令信号分别为机械信号、电信号和气压信号。电液伺服系统因电气控制灵活而得到广泛的应用；气液伺服系统用于防爆的环境或容易获得气压信号的场合。
液压伺服系统应具有必要的性能：工作稳定；对指令信号反应快；稳态误差小；对干扰不敏感。液压伺服系统是自动控制系统中应用最广泛的一种。
在精密加工的定位系统中，液压伺服系统能保证小于0.1微米的加工误差。世界上许多巨大天文望远镜的动作，都是用星光作为伺服系统的指令信号，通过液压伺服系统和执行元件进行跟踪的。
