航空自动驾驶仪的作用是在没有人力干预的情况下，控制飞行器在空中的高度、速度、姿态和航向等变化，实现对飞行器平滑过渡和稳定飞行的控制。

对无人驾驶飞行器，航空自动驾驶仪和飞行器上其他指令系统、控制系统以及导航设备交联后，实现各种自动飞行控制功能，完成规定的飞行任务。对有人驾驶的飞机，它可以辅助驾驶员操纵飞机，使飞机自动地按给定的高度、速度、姿态和航向等指令飞行。在飞机受暂时干扰后，它能使飞机平稳地恢复原先的稳态飞行，减轻驾驶员操纵飞机的负担。

航空自动驾驶仪主要由敏感元件、机载计算机和伺服机构等组成。当飞行器偏离原有控制指令时，敏感元件自动检测出被控量的变化；机载计算机根据检测的被控量变化，按相应的控制律计算出控制量；伺服机构根据控制量对舵面（固定翼）或桨距（旋翼）进行控制，实现对飞行器的指令自动跟随。