입력의 시간 적분값에 비례한 크기의 출력을 내는 제어 동작을 말한다. 아래 그림에 그 입출력 관계가 나타나 있다. 편차가 존재하는 한 조작량은 변화를 계속함으로써 오프셋을 제거시키는데 일반적으로 P동작과 조합시켜 PI 동작으로 사용한다. PI 동작은 다음 식으로 나타난다.

여기서 TI는 적분 시간이라 한다. 아래 그림에 TI가 나타나는데, 조작량이 최초에 변화한 양의 2배로 되는 시간이 적분 시간이다. 또한, 적분 동작에 의한 출력이 비례 동작에 의한 출력과 같게 될 때까지를 1회 반복(repeat)이라 하고, 1분간 몇 회 반복하는가를나타낸 것이 적분율[reapeat/time]이다. 적분율이 높을수록 강한 정정 동작을 한다.