ATO系統的功能分爲基本控制功能和服務功能。
基本控制功能是自動駕駛、自動折返、車門開啟。這三個控制功能相互之間獨立地執行。
服務功能包括：列車位置、允許速度、巡航/惰行、PTI支援功能等。
ATO其實是一個大系統，包括車站裏安裝的地面設備，動車組上安裝的車載設備，還有在這些設備之間傳遞資訊的通信系統。
“採用ATO以後，司機只要按一個啓動按鈕，就可以實現列車從車站自動發車、在站間自動執行、執行時間按計劃自動調整、到達車站精確停車、停車後自動開門等功能。”鐵科院專家說。
ATO的工作流程是這樣的。“地面調度中心制定好行車計劃後，透過地面的數據傳輸網絡把計劃送到ATO的地面設備，這個設備再透過鐵路移動通信網，把計劃發送給動車組上的ATO車載設備。”鐵科院專家介紹說，ATO車載設備收到計劃以後，根據動車組當前的位置，計算出控制動車組執行的控制速度曲線，代替司機自動控制動車組的加速、執行、減速、停車、開車門等等。
ATO結合ATS和ATP子系統完成以下主要功能：完成列車區間執行自動控制、車站站臺定位停車控制、車站透過控制、實現自動折返控制、車門開關控制、進行列車執行調整和節能控制。
