확률적 제어는 시스템의 동작이 확률적으로 변동할 때 최적의 제어 방법을 찾는 학문이다. 시스템의 상태와 외부 환경은 불확실성에 의해 영향을 받으며, 이를 확률 모델로 표현해 제어 전략을 세운다. 대표적으로 확률 과정을 이용해 시스템의 동적 변화를 설명하고, 이를 바탕으로 성능 지표를 최대화하거나 비용을 최소화하는 제어 방법을 고안한다. 이때, 결정론적 제어와 달리, 시스템의 미래 상태는 확실하지 않고 확률적인 분포로 예측된다.

확률적 제어는 금융, 로봇 공학, 네트워크 시스템 등 다양한 분야에서 활용된다. 예를 들어, 금융 시장에서는 주식 가격의 확률적 변동을 예측하여 포트폴리오 최적화를 할 수 있으며, 로봇 공학에서는 센서 데이터의 노이즈와 불확실성을 고려한 경로 계획에 사용된다. 이러한 제어 방법은 불확실성이 포함된 실제 환경에서의 문제 해결에 효과적이다.