Przez pół wieku znacznie zmieniły się cechy zewnętrzne obrabiarek NC, ich kinematyka i możliwości obróbkowe, jednak idea funkcjonowania pozostała bez zmian.
Głównym elementem odróżniającym obrabiarkę sterowaną numerycznie od obrabiarki konwencjonalnej jest układ sterowania numerycznego i występują następujące cechy w budowie:
- Brak kółek ręcznych do sterowania torem ruchu narzędzi,
- Brak dźwigni do nastawiania technologicznych parametrów obróbki.
- Występują układy do automatycznej wymiany narzędzi.
Najogólniej działanie obrabiarki polega na tym, że układ sterowania przetwarza program pracy i steruje zespołami maszyny. Każdy z suportów oraz wrzeciono wyposażone są w oddzielne napędy z bezstopniową regulacją obrotów.
Jedną z istotnych zmian było zastosowanie na początku lat 70-tych komputera jako jednostki wykonawczej (CNC, ang. Computer Numerical Control), co znacznie zwiększyło funkcjonalność układów sterowania CNC i spowodowało ich upowszechnienie, nie tylko w budowaniu obrabiarek. Dotąd obrabiarki wyposażone były w układy NC – elektroniczny układ sterowania (dekoder). Pojęcie numeryczny należy kojarzyć ze współrzędnymi (o wartościach liczbowych, numerycznych). Źródłem nazwy „numeryczny” była też postać programu sterującego, opisana w postaci kodów numerycznych.
Można wskazać szereg zalet zastosowania techniki CNC w obrabiarkach, do których niewątpliwie należą: zwiększenie wydajności przez koncentrację obróbki na jednej maszynie, zwiększenie dokładności wymiarowo-kształtowej, powtarzalność geometryczna wytwarzanych detali oraz elastyczność produkcji. Produkcja elastyczna zakłada możliwość łatwego i szybkiego dostosowania się (przezbrojenia) do zmieniających się asortymentów detali.
Stosowanie układów sterowana CNC upowszechniło się w budowie maszyn realizujących obróbkę mechaniczną metali, a szczególne uznanie zyskały dzisiaj techniki obróbki takie jak toczenie CNC i frezowanie CNC.