數控機床是有控制介質、人機交互設備、計算機數控（CNC）裝置、進給伺服系統、主軸驅動系統、可編程控制器（PLC）、反饋系統、自適應控制和機床本體等部分組成，其工作原理如下：
控制介質，要對數控機床進行控制，就必須在人與數控機床之間建立某種聯系，這種聯系的中間媒介物質就是控制介質。
人機交互設備，數控機床在加工運行時，通常需要操作人員對數控系統進行幹預及對輸入的加工程序進行編輯、修改和調試，數控系統也要顯示數控機床運行狀態等。
計算機數控裝置，數控裝置是數控機床的中樞，目前，絕大部分數控機床采用微型計算機控制。
進給伺服驅動系統，伺服驅動系統的作用是把來自數控裝置的位置控制移動指令變成機床工作部件的運動。
主軸驅動系統，機床的主軸驅動系統和進給伺服驅動系統。
可編程控制器，的作用是對數控機床進行輔助控制。
反饋系統，包括位置反饋和速度反饋。
自適應控制器，數控機床工作臺的位移量和速度等過程參數可在編寫程序時用指令確定。
機床主體，數控機床主體由床身、立柱和工作臺等組成。