D-leddet (den derivative del, også kaldet Derivative control mode) er PID-regulatorens “spåmand”. Hvor P-leddet ser på nutiden, og I-leddet ser på fortiden, forsøger D-leddet at forudsige fremtiden ved at måle, hvor hurtigt fejlen ændrer sig.
Man kan betragte D-leddet som systemets bremse. Dets formål er at dæmpe svingninger og forhindre, at man skyder forbi målet (overshoot).