Эти системы являются в какой-то степени развитием систем управления с распределительными валами. Они могут быть:
- гидравлические;
- электрические;
- пневматические.
Особенность систем ЦПУ заключается в том, что одна часть программы управления (информация о цикле и режимах обработки) задаётся в числовом виде и устанавливается на пульте управления, другая часть информации, т.е. размерная характеризующая величина перемещений рабочих органов станка устанавливается с использованием путевых упоров на спец. линейках или барабанах. Для каждой координаты необходимо настраивать и устанавливать свою линейку.
Информация о цикле и режимах обработки задаётся блоками задания и поэтапного ввода программы. Блок задания программы представляет собой программатор определённого устройства. Наибольшее распространение получили программаторы с ручным клавишным набором и запоминающей программой на электронных запоминающих устройствах (интегральные схемы, магнитные сердечники). Блок поэтапного ввода программы выполняется в виде электронной или релейной счётно-распределительной схемы.
Информация с блока задания программы поступает в блок автоматики, который предназначен для усиления и размножения команд поступающих на исполнительный блок. Затем, чаще всего через эл.–магнитные муфты, информация передаётся на исполнительные механизмы станка. Блок автоматически также необходим для выполнения элементарных циклов и некоторых логических функций.