Ядрото на обработката с ЦПУ се крие в технологията за цифрово управление, която използва компютърно програмиране за преобразуване на проектирани чертежи на части в кодове на инструкции, които машинният инструмент може да разпознае. Тези кодове на инструкции контролират параметри като траекторията на инструмента на машината, скоростта на рязане и скоростта на подаване, което позволява прецизно рязане, пробиване, фрезоване и други операции по обработка на материала. Машините с ЦПУ обикновено са оборудвани с високо-прецизни серво системи и устройства за обратна връзка, които могат да наблюдават и коригират грешките по време на процеса на обработка в реално време, като гарантират точността и качеството на обработените части.
