Le macchine CNC (computer numerical control in inglese) sono impiegate in quasi ogni campo della meccanica e le più comuni sono presse piegatrici, punzonatrici, torni, fresatrici, saldatrici e macchine di taglio lamiera. Esse rappresentano l'evoluzione delle macchine CN, perché permettono il controllo numerico diretto da un computer esterno (CNC).

Lavorazioni realizzate su queste macchine possono anche essere indistinguibili ad un occhio non espertissimo rispetto a oggetti d'arte realizzati a mano. Se utilizzate con frese coniche o sferiche possono arrivare a creare superfici assolutamente lisce, fino a raggiungere una precisione di un decimillesimo di millimetro (100 nanometri).

Tutte le macchine CNC moderne sono "a circuito chiuso" (a catena chiusa o retroazionato): ogni asse è dotato di encoder (encoder rotativi oppure righe ottiche) che permettono al controllo di conoscere in ogni istante la posizione della testa di lavorazione rispetto al pezzo. L'uso di righe ottiche permette il recupero completo dei giochi della trasmissione misurando direttamente e non attraverso i cinematismi la posizione dell'asse e quindi una maggiore precisione di lavoro.