1、輸入：零件程序及控制參數、補償量等數據的輸入，可采用光電閱讀機、鍵盤、磁盤、連接上級計算機的DNC接口、網絡等多種形式。CNC裝置在輸入過程中通常還要完成無效碼刪除、代碼校驗和代碼轉換等工作。
2、譯碼：不論系統工作在MDI方式還是存儲器方式，都是將零件程序以壹個程序段為單位進行處理，把其中的各種零件輪廓信息（如起點、終點、直線或圓弧等）、加工速度信息（F代碼）和其他輔助信息（M、S、T代碼等）按照壹定的語法規則解釋成計算機能夠識別的數據形式，並以壹定的數據格式存放在指定的內存專用單元。在譯碼過程中，還要完成對程序段的語法檢查，若發現語法錯誤便立即報警。
3、刀具補償：刀具補償包括刀具長度補償和刀具半徑補償。通常CNC裝置的零件程序以零件輪廓軌跡編程，刀具補償作用是把零件輪廓軌跡轉換成刀具中心軌跡。在比較好的CNC裝置中，刀具補償的工件還包括程序段之間的自動轉接和過切削判別，這就是所謂的C刀具補償。
4、進給速度處理：編程所給的刀具移動速度，是在各坐標的合成方向上的速度。速度處理首先要做的工作是根據合成速度來計算各運動坐標的分速度。在有些CNC裝置中，對於機床允許的最低速度和最高速度的限制、軟件的自動加減速等也在這裏處理。
5、插補：插補的任務是在壹條給定起點和終點的曲線上進行“數據點的密化”。插補程序在每個插補周期運行壹次，在每個插補周期內，根據指令進給速度計算出壹個微小的直線數據段。通常，經過若幹次插補周期後，插補加工完壹個程序段軌跡，即完成從程序段起點到終點的“數據點密化”工作。
6、位置控制：位置控制處在伺服回路的位置環上，這部分工作可以由軟件實現，也可以由硬件完成。它的主要任務是在每個采樣周期內，將理論位置與實際反饋位置相比較，用其差值去控制伺服電動機。在位置控制中通常還要完成位置回路的增益調整、各坐標方向的螺距誤差補償和反向間隙補償，以提高機床的定位精度。
7、I/0處理：I/O處理主要處理CNC裝置面板開關信號，機床電氣信號的輸入、輸出和控制（如換刀、換擋、冷卻等）。
8、顯示：CNC裝置的顯示主要為操作者提供方便，通常用於零件程序的顯示、參數顯示、刀具位置顯示、機床狀態顯示、報警顯示等。有些CNC裝置中還有刀具加工軌跡的靜態和動態圖形顯示。
9、診斷：對系統中出現的不正常情況進行檢查、定位，包括聯機診斷和脫機診斷。
數字控制系統簡稱，英文名稱為NumericalControlSystem，早期是與計算機並行發展演化的，用於控制自動化加工設備的，由電子管和繼電器等硬件構成具有計算能力的專用控制器的稱為硬件數控（HardNC）。20世紀70年代以後，分離的硬件電子元件逐步由集成度更高的計算機處理器代替，稱為計算機數控系統。
計算機數控（Computerizednumericalcontrol，簡稱CNC）系統是用計算機控制加工功能，實現數值控制的系統。CNC系統根據計算機存儲器中存儲的控制程序，執行部分或全部數值控制功能，並配有接口電路和伺服驅動裝置，用於控制自動化加工設備的專用計算機系統。
CNC系統由數控程序存儲裝置（從早期的紙帶到磁環，到磁帶、磁盤到計算機通用的硬盤）、計算機控制主機（從專用計算機進化到PC體系結構的計算機）、可編程邏輯控制器（PLC）、主軸驅動裝置和進給（伺服）驅動裝置（包括檢測裝置）等組成。
由於逐步使用通用計算機，數控系統日趨具有了軟件為主的色彩，又用PLC代替了傳統的機床電器邏輯控制裝置，使系統更小巧，其靈活性、通用性、可靠性更好，易於實現復雜的數控功能，使用、維護也方便，並具有與網絡連接及進行遠程通信的功能。