根据功能分为三类。
1.点控制数控机床
点控数控机床的特点是机床的运动部件只能从一个位置精确定位到另一个位置，在运动定位过程中不进行任何加工。机床数控系统只控制行程末端的坐标值，不控制点与点之间的运动轨迹，所以几个坐标轴的运动之间没有联系。几个坐标可以同时移动到目标点，也可以每个坐标单独依次移动。
这类数控机床主要有数控坐标镗床、数控钻床、数控冲床、数控点焊机等。点控数控机床的数控装置称为点控数控装置。
2.线性控制数控机床
直线控制数控机床能控制刀具或工作台以适当的进给速度沿平行于坐标轴的方向直线运动并进行切削，进给速度可根据切削条件在一定范围内变化。
直线控制的简易数控车床只有两个坐标轴，可以加工阶梯轴。直线控制的数控铣床有三个坐标轴，可用于平面铣削。现代组合机床采用数控进给伺服系统驱动带多轴箱的动力头轴向进给进行钻孔和镗孔，也可视为直线控制数控机床。
数控镗铣床、加工中心等机床，其各坐标方向的进给速度可在一定范围内调节，具有点对点和直线控制加工的功能，这类机床应称为点对点/直线控制数控机床。
3.轮廓控制数控机床
轮廓控制数控机床可以连续控制两个或两个以上运动的位移和速度，使合成的平面或空间轨迹满足零件轮廓的要求。它不仅可以控制机床运动部件的起点和终点的坐标，还可以控制整个加工轮廓各点的速度和位移，将工件加工成所需的轮廓形状。
常用的数控车床、数控铣床、数控磨床都是典型的轮廓控制数控机床。数控火焰切割机、电火花机床和数控绘图仪也采用轮廓控制系统。轮廓控制系统的结构比点对点/直线控制系统更复杂，需要在加工过程中不断进行插补运算，然后相应地控制速度和位移。
目前计算机数控设备的控制功能都是通过软件实现的，增加轮廓控制功能不会带来成本的增加。因此，除了少数特殊控制系统外，现代计算机数控装置都具有轮廓控制功能。
