機械的位置や速度などの制御量を数値として与え，その値を目標値と比較し，両者を一致させるような制御をいう．数値制御システムで動作する工作機械をNC工作機械といい，入力となる位置決め座標値は位置検出器で読取られた現在値と比較され，その誤差信号がサーボ増幅器で増幅されてサーボモータに与えられ，歯車，送りねじを介して位置決め駆動機構を作動させる．この駆動機構には位置検出器が連結されている．このとき，位置検出器からのフィードバック信号の取方によって，セミクローズドループとフルクローズドループに分かれる．前者ではサーボモータの回転軸か送り軸のねじに位置検出器が連結され，後者では送りテーブルやサドルなど最終的に位置決め制御される箇所に取付けられる．NC工作機械によって望む形状を創成するには工具の動きを指定しなければならない．工作機械では，工具の運動は複数の制御軸を同時に制御することによって実現できる．実際には時間に関する位置関係を記述した時間関数発生器で各軸を動かす．このとき，ある地点からほかの地点への移動の仕方を補間といい，直線運動するように演算するものを直線補間，円弧運動するように演算するものを円弧補間という．