직접 적응 제어는 시스템의 동작을 기준 모델과 일치시키기 위해, 시스템의 파라미터를 실시간으로 직접 조정하는 방법이다. 이 방법은 시스템의 수학적 모델이나 파라미터 변화를 정확하게 알지 못해도 목표 모델을 따르기 위한 제어기 구조를 설정할 수 있다.
직접 적응 제어의 핵심은 제어기 구조 내에 필요한 파라미터들이 적응 법칙을 통해 지속적으로 업데이트된다는 점이다. 일반적으로 Lyapunov 안정성 이론을 활용하여 시스템의 안정성을 보장하며, 비선형 시스템이나 시간 변동 시스템에 유용하다.