数控系统是所有数控设备的核心。数控系统的主要控制对象是坐标轴的位移(包括移动速度、方向、位置等。)，其控制信息主要来源于数控加工或运动控制程序。因此，作为数控系统最基本的组成部分，它应该包括三个部分:程序输入/输出装置、数控装置和伺服驱动。

(1)输入/输出设备输入/输出设备的功能是输入和输出数控加工或运动控制程序、加工和控制数据、机床参数、坐标轴位置、检测开关状态等数据。而键盘和显示器是任何数控设备必备的最基本的输入输出设备。此外，根据不同的数控系统，还可以配备光电阅读器、磁带机或软盘驱动器。计算机作为外围设备，是常用的输入输出设备之一。
(2)数控装置数控装置是数控系统的核心。它由输入/输出接口电路、控制器、运算器和存储器组成。数控装置的作用是通过内部逻辑电路或控制软件对输入装置输入的数据进行编译、计算和处理，输出各种信息和指令，控制机床各部分执行规定的动作。
在这些控制信息和指令中，最基本的是坐标轴的进给速度、进给方向和进给位移。由插补运算产生，供给伺服驱动，驱动放大，最后控制坐标轴的位移。它直接决定了刀具的轨迹或坐标轴。
此外，根据不同的系统和设备，例如，在数控机床上，还可能有主轴的转速、转向、启停指令；工具选择和更换说明；冷却和润滑装置的启动和停止指令；工件的松开和夹紧指令；表索引和其他辅助指令。在数控系统中，它们通过接口以信号的形式提供给外部的辅助控制装置，辅助控制装置对上述信号进行必要的编译和逻辑运算，然后经过放大后驱动相应的执行机构，驱动机床机械部分、液压气动等辅助装置完成指令中规定的动作。
(3)伺服驱动伺服驱动通常由伺服放大器(也叫驱动器、伺服单元)和执行机构组成。目前在数控机床上，一般采用交流伺服电机作为执行机构；直线电机已被用于先进的高速机床。此外，在80年代以前生产的数控机床上，也使用DC伺服电机。对于简单的数控机床，也可以作为执行装置使用。伺服放大器的形式取决于执行机构，它必须与驱动电机一起使用。

以上是数控系统最基本的组成部分。随着数控技术的发展和机床性能水平的提高，系统的功能需求日益增强。为了满足不同机床的控制要求，保证数控系统的完整性和统一性，方便用户使用，一般采用比较先进的数控系统，一般都有内部可编程控制器作为机床的辅助控制装置。此外，在金属切削机床中，主轴驱动装置也可以成为数控系统的一部分；在闭环数控机床中，测量和测试装置对于数控系统也是必不可少的。对于先进的数控系统，有时甚至用计算机作为系统的人机界面和数据管理、输入/输出设备，使数控系统功能更强，性能更好。总之，数控系统的组成取决于控制系统的性能和设备的具体控制要求，其配置和组成差别很大。除了加工程序的输入/输出设备、数控设备和伺服驱动器之外，还可以有更多的控制设备。