早期的數控系統(tǒng)是由硬件電路構成的稱為硬件數控（Hard NC），1970年代以后，硬件電路元件逐步由專用的計算機代替而稱為計算機數控系統(tǒng)，一般是采用專用計算機并配有接口電路，可實現多臺數控設備動作的控制。因此現在的數控一般都是CNC（計算機數控），很少再用NC這個概念了。

用代表加工順序、加工方式和加工參數的數字碼作為控制指令的數字控制系統(tǒng)，簡數字程序控制系統(tǒng)稱數控(NC)系統(tǒng)。在數控系統(tǒng)中通常配備專用的電子計算機，反映加工和*作步驟的加工信息用數字代碼預先記錄在穿孔帶、穿孔卡、磁帶或磁盤上。系統(tǒng)在工作時，讀數機構依次將代碼送入計算機并轉換成相應形式的電脈沖，用以控制工作機械按照順序完成各項加工過程。數控系統(tǒng)的加工精度和加工效率都較高，特別適合于復雜的單件或小批量生產。它廣泛用于工具制造、機械加工、汽車制造和造船工業(yè)等。

早期多采用固定接線的硬線數控系統(tǒng)，用一臺專用計算機控制一臺設備。后來采用微型計算機代替專用計算機，利用編制不同的程序軟件實現不同類型的控制，可增強系統(tǒng)的控制功能和靈活性，稱為計算機數控系統(tǒng) (CNC)或軟線數控系統(tǒng)。后來又發(fā)展成為用一臺計算機直接管理和控制一群數控設備，稱為計算機群控系統(tǒng)或直接數控系統(tǒng) (DNC)。進一步又發(fā)展成為由多臺CNC與NC設備和DNC計算機組成的網絡，實現多級控制。到了80年代則發(fā)展成將一群機床與工件、刀具、夾具和加工自動傳輸線相配合，由計算機統(tǒng)一管理和控制，構成計算機群控自動線,稱為柔性制造系統(tǒng)(FMS)。數控系統(tǒng)的更高階段是向機械制造工業(yè)設計和制造一體化發(fā)展，將計算機輔助設計(CAD)與計算機輔助制造(CAM)相結合，實現產品設計與制造過程的完整自動化系統(tǒng)。

數控系統(tǒng)由信息載體、數控裝置、伺服系統(tǒng)和受控設備組成。信息載體采用紙帶、磁帶、磁卡或磁盤等，用以存放加工參數、動作順序、行程和速度等加工信息。數控裝置又稱插補器，根據輸入的加工信息發(fā)出脈沖序列。每一個脈沖代表一個位移增量。插補器實際上是一臺功能簡單的專用計算機，也可直接采用微型計算機。插補器輸出的增量脈沖作用于相應的驅動機械或系統(tǒng)用來控制工作臺或刀具的運動。如果采用步進電機作為驅動機械，則數控系統(tǒng)為開環(huán)控制。對于精密機床，需要采用閉環(huán)控制的方式，以伺服系統(tǒng)為驅動系統(tǒng)。