Der Einbau von CNCs in Werkzeugmaschinen hat die Bauweise der Maschinen dramatisch verändert. Die immer schnellere Taktungen der Prozessoren der CNC hatten schneller Signalverarbeitung zur Folge und erlaubten letztendlich immer höhere Vorschübe und Beschleunigungen bis an die Grenzen der Physik des Zerspanungsprozesses. Schon auf den ersten Blick unterscheiden sich CNC-Maschinen von den konventionellen Vorfahren durch eine komplette Einhausung des Arbeitsraumes. Das ist notwendig um die Umwelt und das Bedienpersonal vor Spänen oder ungewollten Lösen von Werkstücken oder anderen bewegten Teilen zu schützen. Da Werkzeugmaschinen heute u.U. mit mehreren „G“ beschleunigen ist das eine Grundvoraussetzung für den sicheren Betrieb.

Die Haupttechnologien der CNC-Zerspanung sind Drehen und Fräsen. Beim Drehen werden meist rotationssymmetrische Werkstücke durch Rotation des Werkstücks und Abspanen mit einem stehenden Werkzeug (Drehmeißel) bearbeitet. Beim Fräsen wird das Werkstück fest in einem Schraubstock eingespannt und das Fräswerkzeug rotiert und zerspant mit der Relativbewegung Werkstück zu Werkzeug das Material.

Innerhalb dieser Maschinen gibt es aber verschiedene Kinematiken und Ausprägungen. Je nach Anforderung der CNC-Fertigung können Bearbeitungszentren, Konsolfräsmaschinen, Portalfräsmaschinen, Flachbettdrehmaschinen, Schrägbettdrehmaschinen, vertikale oder horizontale Fräsmaschinen usw. zur Anwendung kommen. Neben Dreh-und Fräsmaschinen gibt es noch viele andere Technologien, die ebenfalls von CNCs gesteuert werden, also z.B. Schleifen, Nibbeln, Lasern, Stanzen, Wasserstrahlschneiden und noch vieles mehr Unter der Überschrift Multitasking-Bearbeitung entstehen auch immer mehr Maschinenkonzepte, die die verschiedenen Technologien miteinander kombinieren und so wieder neue Anforderungen an die CNC stellen.