피드백 제어 구조로 두 개의 제어 장치로 구성된다. 그 중 하나의 제어 장치 출력 신호가 다른 하나의 제어 장치 목표 값을 변화시키는 제어 방식을 말한다. 한 개의 온도 조절계를 이용하여 연료의  공급량을 직접 증감시키며 노의 온도를 목표값에 일치시키는 제어방식을 정값 제어라 한다. 그러나 정값 제어에서 연료 유량 변동이 생기면, 이는 온도 변화로 나타나 연료 유량을 조절한다. 이로 인해 수정 동작이 지연되거나 시스템이 불안정하게 된다. 따라서, 이처
럼 연료 유량 변동이 예상되는 경우에는 아래 그림과 같이 다른 유량 조절계로 유량 제어를 함으로써 유량 변동이 온도에 직접 영향을 미치지 않도록 할 수 있어, 정값 제어보다 잘 제어 할 수 있다. 캐스케이드 제어는 다음과 같은 프로세스 제어에 유효하다.
1. 조작부 부근에서 들어오는 외란이 큰 경우
2. 단일 루프로서 응답의 진동주기가 긴 경우
3. 일시적으로 큰 외란이 들어오는 경우
4. 부하의 변화에 의해 특성이 변화하는 경우