Els mòduls d'entrada/sortida (I/O) serveixen de pont entre el controlador PLC i el món extern, assumint la responsabilitat crítica de la conversió i transmissió del senyal. Són capaços de convertir senyals analògics-com ara lectures de temperatura i pressió-en senyals digitals, la qual cosa permet que la unitat central de processament del PLC realitzi operacions lògiques eficients. Al mateix temps, transformen els senyals de sortida del PLC en senyals de control, regulant així amb precisió l'estat de funcionament dels actuadors i altres dispositius de camp.
Els mòduls d'E/S de comunicació, per contra, actuen com a autopista de la informació que connecta l'armari de control del PLC amb xarxes industrials, ordinadors i altres equips, facilitant l'ús compartit de dades d'alta-velocitat i la supervisió remota. Dins d'un sistema d'automatització industrial, funcionen com el sistema nerviós central que enllaça diversos dispositius, permetent que tot el sistema funcioni de manera cohesionada i facilitant el control centralitzat, la gestió remota i l'anàlisi de dades.
Tant si es tracta de mòduls d'E/S discrets (digitals) com de mòduls d'E/S analògics, tots dos constitueixen components indispensables d'un armari de control PLC. En conjunt, asseguren el funcionament estable i la producció eficient dels sistemes d'automatització industrial.