從主體上看，加工中心主要由以下幾大部分組成：  

 1、基礎部件：基礎部件是加工中心的基礎結構，它主要由床身、工作臺、立柱三大部分組成。這三部分不僅要承受加工中心的靜載荷，還要承受切削加工時產生的動載荷。所以要求加工中心的基礎部件，必須有足夠的剛度，通常這三大部件都是鑄造而成。

2、主軸部件：主軸部件由主軸箱、主軸電動機、主軸和主軸軸承等零部件組成。主軸是加工中心切削加工的功率輸出部件，它的起動、停止、變速；變向等動作均由數控系統控制；主軸的旋轉精度和定位準確性，是影響加工中心加工精度的重要因素。

3、數控系統：加工中心的數控系統由CNC裝置、可編程序控制器、伺服驅動系統以及面板操作系統組成，它是執行順序控制動作和加工過程的控制中心。CNC裝置是一種位置控制系統，其控制過程是根據輸入的信息進行數據處理、插補運算，獲得理想的運動軌跡信息，然后輸出到執行部件，加工出所需要的工件。

4、自動換刀系統：換刀系統主要由刀庫、機械手等部件組成。妝需要更換刀具時，數控系統發出指令后，由機械手從刀庫中取出相應的刀具裝入主軸孔內，然后再把主軸上的刀具送回刀庫完成整個換刀動作。

5、輔助裝置：包括潤滑、冷卻、排屑、防護、渡壓、氣動和檢測系統等部分。這些裝置雖然不直接參與切削運動，但是加工中心不可缺少的部分。對加工中心的加工效率、加工精度和可靠性起著保障作用。

加工中心的工作原理是根據零件圖紙制定工藝方案，采用手工或計算機自動編制零件加工程序，把零件所需的機床各種動作及全部工藝參數變成機床的數控裝置能接受的信息代碼，并把這些代碼存儲在信息載體(穿孔帶、磁盤等)上，將信息載體送到輸入裝置。讀出信息并送入數控裝置，或利用計算機和加工中心直接進行通信，實現零件程序的輸入和輸出，進入數控裝置的信息經過一系列處理和運算轉變為脈沖信號。有的信號送到機床的伺服系統，通過伺服機構進行轉換和放大，再經過傳動機構。驅動機床有關零部件使刀具和工件嚴格執行零件程序所規定的相應運動，還有的信號送到可編程序控制器中用于順序控制 機床的其他輔助動作，實現刀具自動更換。