控制系統主要由總線、CPU、電源、存儲器、操作面板和顯示屏、位控單元、可編程序控制器邏輯控制單元以及數據輸入/輸出接口等組成。最新一代的數控系統還包括一個通訊單元，它可完成CNC、PLC的內部數據通訊和外部高層次網絡的連接；伺服驅動系統主要包括伺服驅動裝置和電機；位置測量系統主要采用長光柵或圓光柵的增量式位移編碼器。
數控機床的數控系統的主要特點是：可靠性要求高，因為一旦數控系統發生故障，即造成巨大經濟損失；有較高的環境適應能力，數控系統一般為工業控制機，其工作環境為車間環境，要求它具有在震動、高溫、潮濕以及各種工業干擾源的環境條件下工作的能力；接口電路復雜，數控系統要與各種數控設備及外部設備相配套，要隨時處理生產過各中的各種情況，適應設備的各種工藝要求，因而接口電路復雜，而且故障率高。
