Drošības instrumentālā sistēma ir sistēma, kurā sistēma vai tās aprīkojums tiek uzraudzīts un remontēts, pamatojoties uz monitoru un sensoru izmantošanu. Ja drošības instrumentālās sistēmas sensori konstatē kaut ko nepareizu ar aprīkojumu, iekārta parasti tiek fiksēta tieši tad vai tiek pārtraukta, līdz to var salabot. Lai gan šī pieeja ir ļoti precīza un parasti droša, uzraudzības aprīkojums nozīmē, ka tā var būt dārga. Cilvēki, kuriem ir pieredze darbā ar konkrētu mašīnu, mēdz darbināt SIS sensorus, jo sensori var neuztvert visu.
Ja tiek izmantota drošības instrumentālās sistēmas metode, ir jābūt daudziem sensoriem un daudz aprīkojuma, lai pārbaudītu mašīnu. Šie sensori var noteikt daudzas dažādas detaļas par iekārtu, un tas lielā mērā ir atkarīgs no tā, ko pati iekārta spēj. Piemēram, šie sensori cita starpā var noteikt, cik daudz jaudas mašīna ģenerē, tās gaisa plūsmu un programmatūras integritāti. Katrai iekārtai būs atšķirīgi pieļaujamie drošības ierobežojumi, un, ja šie ierobežojumi tiek pārkāpti, parasti ieteicams iekārtu neizmantot.
Pēc tam, kad drošības instrumentālie sistēmas sensori konstatē problēmu, kas pakļauj mašīnu un tās operatorus riskam, iekārta parasti tiek nekavējoties novērsta. Šīs problēmas parasti nerada tūlītējus riskus, un var būt iespējams turpināt lietot iekārtu nedaudz ilgāk, taču tas palielina drošības risku un tiek uzskatīts par bezatbildīgu. Ja mašīnu nevar nekavējoties salabot strādnieku vai detaļu trūkuma dēļ, tā parasti tiek izslēgta no ekspluatācijas, līdz var veikt remontu.
Drošības instrumentālās sistēmas pieeja parasti ir drošāka nekā tikai uzticēšanās cilvēkiem, lai pārbaudītu kļūdas, taču viena no SIS ieviešanas problēmām ir dārgu sensoru izmantošana. Šie sensori ir būtiski SIS, taču 2011. gadā tie maksā tik daudz, ka daudzi mazie uzņēmumi tos nevar atļauties. Tajā pašā laikā tiem ir tendence samazināt izmaksas pēc uzstādīšanas, parasti tāpēc, ka ir nepieciešams mazāk kārtējo remontdarbu.
Lai gan SIS vērtību nolasīšanai var izmantot ikvienu, parasti šo uzdevumu veic tikai pieredzējuši speciālisti, kuri zina, kā iekārta darbojas. Tas ir tāpēc, ka, lai gan SIS sensori var noteikt gandrīz jebkuru drošības risku, tie ne vienmēr ir 100% precīzi, un pastāv iespēja, ka pastāv drošības risks, ko sensori nevar noteikt. Šī iemesla dēļ darbinieks un sensori darbojas kopā, lai noteiktu risku un to, kad nepieciešams remonts.