As máquinas-ferramentas CNC são tão versáteis e dinâmicas quanto a multidão de itens que criam. No entanto, a maioria das máquinas CNC funciona dentro de duas estruturas: um sistema de malha aberta ou de malha fechada.
Em sistemas CNC de malha aberta, o operador desenvolverá o controle numérico do computador para a tarefa em questão e gerará o g-code ou arquivo de trabalho usando software de design auxiliado por computador (CAD). O computador então retransmite as etapas adequadas para o controlador e seus servomotores conectados.
Esses motores manipulam ferramentas de corte, como tornos ou retificadoras, ao longo de pelo menos dois eixos (X e Y), embora máquinas CNC de ponta possam aumentar a versatilidade e a precisão movendo fresadoras CNC e outros acessórios em torno de vários eixos adicionais.
Os sistemas CNC de malha fechada fornecem dados de feedback ao monitor para tratar inconsistências enquanto as máquinas CNC se movem ao redor do material. Essa comunicação motor-monitor permite que os sistemas de malha fechada alterem a velocidade, a posição e a taxa de avanço de tornos e outras máquinas-ferramentas CNC em tempo real.