Trong suốt quá trình điều khiển xe, mọi hoạt động đều được cảm biến ghi lại và truyền về liên tục cho hệ thống điều khiển trung tâm, để so sánh với những chương trình đã tính toán từ trước. Nếu đột nhiên có hiện tượng bất thường xảy ra như xe đi chệch quỹ đạo ở tốc độ cao hay vào cua bị phanh gấp thì ngay lập tức hệ thống ESP sẽ hoạt động theo những chương trình đã được cài đặt. Lúc này cơ cấu điều khiển thủy lực trong hệ thống sẽ thông qua chương trình điện tử can thiệp vào hệ thống chống bó cứng phanh ABS, nhằm điều chỉnh góc xoay và tốc độ của từng bánh xe sao cho cân bằng với góc trượt quán tính của xe.
Ngoài ra, hệ thống này sẽ tự động giảm công suất tức thời động cơ điều khiển giảm tốc độ vòng quay đến khi bánh xe đủ độ bám đường cần thiết và tự động phanh và chống trượt xe. Tuy nhiên nó cũng cần sự hỗ trợ đắc lực từ người lái để nhanh chóng kiểm soát xe về trạng thái an toàn. Nhờ vậy mà xe không bị chệch hướng đột ngột hay lật xe.
Xét về bản chất, Hệ thống cân bằng điện tử ESP được hoạt động bởi một loạt các hệ thống nhỏ hơn là: Hệ thống ABS chống bó cứng xe khi phanh, hệ thống ASR chống hiện tượng trượt quay của các bánh xe, hệ thống EBR chống hiện tượng trượt của các bánh xe chủ động hoạt động ở chế độ không tải cưỡng bức và đảm bảo tính ổn định của xe.
Nhiệm vụ chính của hệ thống ESP chính là giúp ổn định xe khi phanh, khi xe vào cua và ngay cả lúc xe mới khởi hành và tăng tốc. Tuy nhiên, để hiệu quả khi hoạt động, hệ thống ESP cũng tác động đến cả động cơ và hộp số.