Področji avtomatizacije in robotike se pogosto zamenjujejo, saj mnogi ljudje ne razumejo popolnoma razlik med avtomatizacijo in robotiko; te razlike se razkrijejo v tem, kako vsak deluje. Ena od glavnih razlik med avtomatizacijo in robotiko je, ali stroj izvaja en sam niz operacij ali pa je zaporedje mogoče pomešati ali spremeniti za boljšo učinkovitost. Če naprava prejme senzorične povratne informacije, lahko stroj samodejno spremeni zaporedja za najboljše rezultate. Nekateri stroji se lahko učijo iz napak ali s stalnim izpostavljanjem, medtem ko drugim te sposobnosti ne bo. Tudi stopnja gibanja se med avtomatizacijo in robotiko razlikuje, pri čemer je ena hitrejša in bolj zapletena.
Stroji so programirani tako, da sledijo operacijam, kot je pobiranje računalniškega čipa ali premikanje dela. Avtomatizacija lahko sledi samo enemu nizu operacij in ga ni mogoče spremeniti, ko je enkrat programiran. Roboti so narejeni za opravljanje več opravil hkrati, zaporedje operacij pa je mogoče preklapljati, da bi bili procesi učinkovitejši. V robotiki se lahko po potrebi spremeni tudi čas operacij.
Na obeh poljih bo stroj izpostavljen zunanjim dražljajem, vendar bo na te dražljaje reagirala samo ena vrsta stroja. Avtomatski stroj se ne bo odzval; tudi če obstaja predmet, ki blokira avtomatizacijo, bo še naprej izvajal isto operacijo. Roboti so narejeni tako, da se odzovejo, tako da, če nekaj blokira ali ustavi robota, bo spremenil operacije tako, da bo najbolje ustrezal situaciji.
Umetna inteligenca (AI) je metoda programiranja, pri kateri je stroj sposoben zbirati informacije o zunanjem svetu in nato to znanje uporabiti za najboljše izvajanje svoje funkcije. Avtomatizacija in robotika to znanje obravnavata različno. Avtomatizirani stroji ne morejo zbirati znanja in jih ni mogoče programirati z nobeno obliko inteligence. Robote je mogoče narediti z inteligenco in se lahko učijo iz napak; to omogoča robotu, da odpravi težave, če jim je dovolj dolgo izpostavljen.
Količina gibanja in splošna hitrost tako robota kot avtomatizacije sta na splošno zelo različni. Avtomatizirani stroji so narejeni za počasno delo in so običajno programirani z zelo preprostimi gibi. Na primer, avtomatizirana roka lahko pobere žeton, zavrti in nato položi čip drugam. Robot lahko deluje hitreje in se lahko prilagodi kompleksnim gibom.