计算机数控系统由输入/输出装置、CNC装置、PLC、主轴驱动装置和进给（伺服）驱动装置组成。数控系统的核心是CNC装置，CNC装置的核心是计算机。数控机床的各个执行部件在数控系统的指挥下，即通过计算机执行其存储器内的程序，实现全部控制功能，从而完成零件的切削加工。由于使用了CNC装置，使系统具有软件功能，又用PLC取代了传统的机床电器逻辑控制装置，使系统更小巧，灵活性、通用性、可靠性更好，易于实现复杂的数控功能，使用、维修也方便，并且具有与上位机连接及进行远程通信的功能。

计算机数控系统由硬件和软件共同完成数控任务。零件加工程序可用多种方式输入到数控装置中，如通过键盘输入和编辑数控加工程序，通过通信方式输入其他计算机程序编辑器、自动编程器、CAD/CAM系统或上位机以DNC方式提供的数控加工程序。CNC装置在软件控制下，可实现硬件数控装置（NC装置）所不能完成的功能，如图形显示、系统诊断、各种复杂轨迹的插补算法、智能控制、通信及网络功能等。

现代数控系统用可编程控制器（PLC）取代了传统机床上使用的继电器逻辑控制（RLC）装置，实现机床的逻辑控制。PLC可以位于CNC装置之外，称作独立型PLC；也可以与CNC装置合成为一体，称作内装型PLC。

CNC装置的插补运算结果（机床的位置指令）经位置单元处理后送给速度控制单元（伺服驱动单元），由速度控制单元驱动进给电动机带动工作台运动，工作台的位置由位置检测装置反馈给数控装置，完成闭环控制。