传统的金属切削机床加工零件时，往往是操作者依据工程图样的尺寸与技术要求，不断改变刀具与工件之间相对运动的参数，使刀具在对工件相对运动的过程中完成切削加工，最终等到符合要求的合格零件。
数控机床在加工的过程中，首先将刀具与工件的运动轨迹，按照坐标方向分割成一些最小的单位量，即最小位移量，然后由数控系统按照零件程序的要求，使刀具按照坐标的移动方向移动若干个最小位移量，从而实现刀具与工件的相对运动，数控机床正式通过控制刀具运动轨迹来完成零件加工的。刀具沿各坐标轴的相对运动，完全是以脉冲当量为单位的，脉冲当量的单位往往是mm/脉冲。依据工件的尺寸形状，刀具的走刀轨迹为直线或圆弧时，数控装置在线段的起点回终点坐标值之间进行“数据点的密化”处理，求出一系列中间点的坐标值，然后按这些计算出来的中间点的坐标值，向各坐标输出脉冲数。这些脉冲数决定了刀具运动的方向和距离，使最终的运动轨迹与加工零件的外形完全吻合，从而保证加工出的工件具有最终需要的直线或圆弧轮廓。数控装置进行的这种“数据点的米化”称为插补，一般数控装置都具有通过基本函数进行插补的功能。
数控机床作为一种典型的机电一体化设备，其组成主要包括机床控制系统和机床本体两大部分。如果我们从机械的角度来看待数控机床的区别，其实两者的基本布局具有很多相似之处，并不存在特别大的差异。数控机床与普通机床最主要的区别在于，数控机床具有功能强大的、智能化的电气控制系统，即计算机数控系统。