仪器仪表能改善、扩展或补充人的官能。人们用感觉器官去视、听、尝、摸外部事物，而显微镜、望远镜、声级计、酸度计、高温计、真空离心浓缩仪等仪器仪表，可以改善和扩展人的这些官能；另外，有些仪器仪表如磁强计、射线计数计等可感受和测量到人的感觉器官所不能感受到的物理量，还有些仪器仪表可以超过人的能力去记录、计算和计数，如高速照相机、计算机等。
窄义而言，传感技术主要是客观世界有用信息的检测，它包括有用被测量敏感技术，涉及各学科工作原理、遥感遥测、新材料等技术；信息融合技术，涉及传感器分布，微弱信号提取（增强），传感信息融合，成像等技术，传感器制造技术，涉及微加工，生物芯片，新工艺等技术。
人机界面技术主要为方便仪器仪表操作人员或配有仪器仪表的主设备、主系统的操作员操作仪器仪表或主设备、主系统服务。它使仪器仪表成为人类认识世界、改造世界的直接操作工具。仪器仪表、甚至配有仪器仪表的主设备、主系统的可操作性、可维护性主要由人机界面技术完成。仪器仪表具有一个美观、精致、操作简单、维护方便的人机界面，常成为人们选用仪器仪表及配有仪器仪表的主设备、主系统的一个重要条件。
具体的需求主要分为以下几个方面：
（1）高水平的科学研究和高新技术产业的迅速发展提高了对仪器仪表的需求，也深刻认识到工业控制对控制理论的需求，而且鼓励引导科学家们去更多关注自动理论的研究工作。
（2）仪器仪表已成为现代国防建设所需装备的重要组成部分，我国航天工业固定资产的1/3 是仪器仪表和计算机；运载火箭的仪器开支占全部研制经费的1/2 左右；导弹的高精度制导、控制，航天经纬测量和红外成像、专用高温实验设备等都是国防装备中的重点产品。
（3）仪器仪表广泛应用于装备、改造传统产业工艺流程的测量和控制，是现代化大型重点成套装备的重要组成部分，是信息化带动工业化的重要纽带。据有关资料显示，随着装备水平的提高，仪器仪表在工程设备总投资中的比重已达到18%左右；现代化的宝钢技术装备投资中，有1/3 的经费用于购置仪器和自控系统。
（4）仪器仪表在探索人类社会可持续发展、抵御自然灾害、实施有关法律（质量、商检、计量、环保等）的过程中作为重要实施手段和保障工业被普遍采用。