智能機器人之所以叫智能機器人，是因為它有壹個相當發達的“大腦”。大腦中起作用的是中央處理器，與操作它的人直接相關。最重要的是，這樣的計算機可以執行根據目的安排的動作。正因為如此，我們說這些機器人是真正的機器人，盡管它們的外表可能有所不同。
我們所理解的所謂智能機器人是廣義的，它給人最深的印象是壹種獨特的能夠自我控制的“生命體”。事實上，這種自我控制的“生物”的主要器官並不像壹個真實的人那樣微妙和復雜。
智能機器人有各種內部信息傳感器和外部信息傳感器，如視覺、聽覺、觸覺和嗅覺。除了受體，它還有效應器作為作用於周圍環境的手段。這是肌肉，或者說是自同步電機，讓手、腳、長鼻子、觸須等等動起來。由此可見，壹個智能機器人至少要具備三個要素:感覺要素、反應要素、思維要素。
我們稱這種機器人為自動控制機器人，以區別於前面提到的機器人。它是控制論的結果，控制論主張生命和非生命的有目的行為在許多方面是壹致的。正如壹位智能機器人制造商所說，機器人是壹個系統的功能描述。在過去，這種系統只能從活細胞的生長中獲得，但現在它們已經成為我們可以自己制造的東西。
智能機器人可以理解人類語言，用人類語言與操作者對話，並形成外部環境的詳細模型——使其能夠在自己的“意識”中“生存”的實際情況。它可以分析情況，調整自己的動作，以滿足操作者提出的所有要求，擬定想要的動作，並在信息不足、環境快速變化的情況下完成這些動作。當然，不可能讓它和我們人類的思維完全壹樣。然而，壹些人仍然試圖建立壹種計算機可以理解的“微觀世界”。比如麻省理工學院人工智能實驗室的維諾格拉德制造的機器人。這臺機器試圖完全學會玩積木:積木的排列、移動和幾何結構，到壹個孩子的程度。這個機器人可以獨自行走並撿起某些物體，可以“看到”東西並分析它看到的東西，可以服從指令並用人類語言回答問題。更重要的是，它有“理解”的能力。為此，有人曾在壹次人工智能學術會議上說，不到十年，我們把電子計算機的智能提高了10倍；正如維諾格拉德所指出的，計算機具有明顯的人工智能成分。