数控机床作为典型的机电一体化产品，其机械结构与普通机床既有相似之处，又有许多不同之处。现代数控机床已经不是简单地在传统机床上配置数控系统即可，也不是在传统机床的基础上，仅对机床布局进行改进而成。

普通机床往往存在刚度不足、抗振性差、热变形大、滑动面摩擦阻力大及传动元件之间存在间隙等缺点，这些缺点无法满足数控机床对加工精度、表面质量、生产率及寿命等技术指标的要求。此外，为了缩短装夹与运送工件的时间，减少工件在多次装夹中所引起的定位误差，要求机床既能承受粗加工时的最大切削功率，又能保证精加工时的高精度，所以机床的结构必须具有很高的强度、刚度和良好的抗振性。为了排除操作者的技术熟练程度对产品质量的影响，数控装置不但要对刀具的位置或轨迹进行控制，而且还需要具备自动换刀和补偿等其他功能，而机床的结构必须具有很高的可靠性，以保证这些功能的正确执行。

现代数控机床，无论是其支承部件、主传动系统、进给传动系统、刀具系统、辅助功能等部件结构，还是其整体布局、外部造型等均已发生了很大的变化，已经形成了数控机床独特的机械结构。