CNC alatni strojevi su svestrani i dinamični kao i mnoštvo predmeta koje stvaraju. Međutim, većina CNC mašina radi u dva okvira: sistem otvorene petlje ili sistem zatvorene petlje.
U otvorenim CNC sistemima, operater će razviti kompjutersku numeričku kontrolu za određeni zadatak i generisati g-kod ili radnu datoteku koristeći softver za kompjuterski potpomognuto projektovanje (CAD). Računar zatim prenosi odgovarajuće korake na kontroler i njegove povezane servo motore.
Ovi motori manipulišu reznim alatima, poput strugova ili brusilica, duž najmanje dvije ose (X i Y), iako vrhunske CNC mašine mogu povećati svestranost i preciznost pomeranjem CNC glodala i drugih dodataka oko nekoliko dodatnih osi.
CNC sistemi zatvorene petlje daju povratne podatke monitoru kako bi se pozabavile nedosljednostima dok se CNC mašine kreću po materijalu. Ova komunikacija motor-monitor omogućava sistemima zatvorene petlje da mijenjaju brzinu, poziciju i brzinu okretanja strojeva i drugih CNC alatnih strojeva u realnom vremenu.