Na podstawie danych wejściowych i charakterystyk zapisanych w pamięci mikroprocesora, ECU oblicza czas i moment wtrysku paliwa, a następnie przekształca te parametry na sygnały wyjściowe, które służą do sterowania wtryskiwaczami paliwa. Ponadto sygnały wyjściowe służą także do sterowania różnymi komponentami i systemami, takimi jak napęd układu recyrkulacji spalin, sterowanie przekaźnikiem pompy paliwa, wentylatorem chłodnicy, podgrzewaczem silnika oraz układem klimatyzacji. Siłowniki zabezpieczone są przed zwarciami i przerwami w obwodach elektrycznych, a wszelkie uszkodzenia są rejestrowane w pamięci mikroprocesora. Wiele sygnałów wyjściowych jest wykorzystywanych w innych systemach pojazdów.
Największe obciążenie stopni wyjściowych ECU wywierają wtryskiwacze paliwa. Prąd stopnia wyjściowego wytwarza pole magnetyczne w zaworze elektromagnetycznym wtryskiwacza, które jest przykładane do części wtryskiwacza będącej pod wysokim ciśnieniem. W celu zapewnienia dokładnej ilości wtryskiwanego paliwa otwieranie wtryskiwacza musi odbywać się bardzo szybko, co wymaga zasilania ECU wysokiego napięcia. Układ sterowania wtryskiwaczem paliwa składa się z dwóch faz: fazy otwierania charakteryzującej się dużym poborem prądu oraz fazy podtrzymywania charakteryzującej się małym poborem prądu.
ECU spełnia wysokie wymagania odnośnie:
- narażenie na temperatury otoczenia w zakresie –40...+85°C;
- odporność na paliwo i smary;
- odporność na wilgoć;
- obciążenia mechaniczne.
Jednostka sterująca ECU charakteryzuje się również kompatybilnością elektromagnetyczną (EMC) i niską emisją promieniowania.