Perkakas mesin CNC sama serbaguna dan dinamisnya dengan berbagai macam barang yang dibuatnya. Akan tetapi, sebagian besar mesin CNC bekerja dalam dua kerangka kerja: Sistem loop terbuka atau loop tertutup.
Dalam sistem CNC loop terbuka, operator akan mengembangkan kontrol numerik komputer untuk tugas yang sedang dikerjakan dan menghasilkan kode-g atau berkas kerja menggunakan perangkat lunak desain berbantuan komputer (CAD). Komputer kemudian menyampaikan langkah-langkah yang tepat ke pengontrol dan motor servo yang terhubung.
Motor-motor ini memanipulasi alat pemotong, seperti mesin bubut atau penggiling, setidaknya pada dua sumbu (X dan Y), meskipun mesin CNC kelas atas dapat meningkatkan fleksibilitas dan akurasi dengan menggerakkan mesin penggiling CNC dan aksesori lainnya di beberapa sumbu tambahan.
Sistem CNC loop tertutup memberikan data umpan balik ke monitor untuk mengatasi ketidakkonsistenan saat mesin CNC bergerak di sekitar material. Komunikasi motor-monitor ini memungkinkan sistem loop tertutup untuk mengubah kecepatan, posisi, dan laju umpan mesin bubut dan peralatan mesin CNC lainnya secara real time.