DMAIC er forbedringscyklussen i centrum af Six Sigma. Den fører et projekt igennem fem faser i rækkefølge, hver med en exit-betingelse, der skal opfyldes, før den næste begynder.
Define fastslår, hvilket problem der løses, for hvem, og hvordan bedre ser ud i målbare termer. Outputtet er en afgrænset problemstilling, ikke en hypotese om årsagen. Measure fastslår den nuværende tilstand med data snarere end holdninger, hvilket inkluderer kontrol af selve målesystemet — et projekt bygget på en utilregnelig måling slår fejl uanset hvor god den senere analyse er.
Analyse identificerer, hvad der faktisk driver problemet. De fleste mislykkede projekter slår fejl her ved at antage en årsag tidligt og bruge de resterende faser på at bekræfte den. Improve designer og tester ændringer mod disse årsager; afprøvning før fuld udrulning er det, der adskiller dette fra almindelig problemløsning. Control gør ændringen til den nye standard gennem standarder, overvågning og en defineret reaktion på afvigelser.
Den egner sig til problemer, hvor årsagen er reelt ukendt, og processen allerede eksisterer. Hvor årsagen er kendt og løsningen åbenlys, er DMAIC blot spildtid. Hvor processen endnu ikke eksisterer, anvendes DMADV i stedet.
At springe Control over er grunden til, at så mange organisationer kan pege på forbedringer, der ikke længere holder.