CNC系統(tǒng)由硬件和軟件組成。CNC系統(tǒng)的硬件從電路板結(jié)構(gòu)來分，有大板結(jié)構(gòu)和模塊化結(jié)構(gòu)兩種，從使用的微機結(jié)構(gòu)來分，有單微機結(jié)構(gòu)和多微機結(jié)構(gòu)。為了完成控制機床的任務(wù)，CNC系統(tǒng)都有一套專用軟件，即系統(tǒng)軟件，它一般包括輸入數(shù)據(jù)處理、插補計算、位置控制、速度控制、管理和診斷等軟件。輸入數(shù)據(jù)處理軟件包括程序段的輸入、存儲、譯碼及預(yù)計算（如刀補計算）等內(nèi)容。插補計算是CNC系統(tǒng)的一項重要任務(wù)，CNC系統(tǒng)的插補算法有逐點比較法、數(shù)字積分法、數(shù)據(jù)采樣法等。CNC系統(tǒng)常見的軟件結(jié)構(gòu)有前后臺型和中斷型兩種。
   數(shù)控機床的進給伺服系統(tǒng)有開環(huán)伺服系統(tǒng)、閉環(huán)伺服系統(tǒng)、半閉環(huán)伺服系統(tǒng)和CNC伺服系統(tǒng)。數(shù)控機床的進給系統(tǒng)的機械結(jié)構(gòu)與普通機床有很大的區(qū)別，體現(xiàn)在采用了精密的滾珠絲杠副、消除間隙機構(gòu)、精密的導(dǎo)軌（如直線導(dǎo)軌、液體靜壓導(dǎo)軌、貼塑導(dǎo)軌等）。位置檢測裝置是保證閉環(huán)和半閉環(huán)伺服系統(tǒng)精度的關(guān)鍵，常用的位置檢測裝置有旋轉(zhuǎn)變壓器、感應(yīng)同步器、光柵、磁柵等。
   數(shù)控機床的主軸驅(qū)動方式有變速齒輪傳動、帶傳動、用兩個電動機分別驅(qū)動主軸、內(nèi)裝主軸電動機等。主軸調(diào)速有電動機調(diào)速和機械齒輪變速。為滿足數(shù)控機床低速強力切削的需要，常采用分段無級變速的方法。
　　PLC在數(shù)控機床中得到了非常廣泛的應(yīng)用，如采用PLC作為開關(guān)量控制的控制器。