Na algorytm ten składają się: funkcja kosztów, ograniczenia i model obiektu. Dla dyskretnych układów regulacji predykcyjnej zasada pracy polega na minimalizacji różnic między wartościami wielkości regulowanych predykowanymi (przewidywanymi) w chwili na przyszłą chwilę (przyszłe wartości w chwili są wyznaczane na podstawie wartości do chwili ), a wartościami zadanymi dla tych wyjść na horyzoncie predykcji Minimalizacja różnic jest rozumiana w sensie minimalizacji określonego kryterium jakości W kolejnej chwili następuje nowy pomiar sygnału wyjściowego obiektu i cała procedura powtarzana z takim samym horyzontem predykcji Stosowana jest więc zasada przesuwanego horyzontu (zasada sterowania repetycyjnego). W algorytmie regulacji predykcyjnej zakłada się również, że po upływie tzw. horyzontu sterowania (zwykle ) przyrost sygnału sterującego wynosi zero (układ regulacji predykcyjnej ma więc własności całkujące). W funkcji kryterialnej zamiast trajektorii wartości zadanych można zastosować tzw. trajektorię referencyjną – obie wyżej wymienione trajektorie łączy odpowiednia zależność.