數控編程可分為手工編程和自動編程兩類。
（1）手工編程時，整個程序的編製過程由人工完成。這就要求編程人員不僅要熟悉數控代碼及編程規則，而且還必須具備機械加工工藝知識和一定的數值計算能力。手工編程對簡單零件通常是可以勝任的，但對於一些形狀複雜的零件或空間曲麵零件，編程工作量十分巨大，計算繁瑣，花費時間長，而且非常容易出錯。不過，根據目前生產實際情況，手工編程在相當長的時間內還會是一種行之有效的編程方法。手工編程具有很強的技巧性，並有其自身特點和一些應該注意的問題，將在後續內容中予以闡述。
（2）自動編程是指編程人員隻需根據零件圖樣的要求，按照某個自動編程係統的規定，編寫一個零件源程序，輸入編程計算機，再由計算機自動進行程序編製，並打印程序清單和製備控製介質。自動編程既可以減輕勞動強度，縮短編程時間，又可減少差錯，使編程工作簡便。
目前，實際生產中應用較廣泛的自動編程係統有數控語言編程係統和圖形編程係統。數控語言編程係統最主要的是美國的APT（Automatically Programmed Tools——自動化編程工具），它是一種發展最早、容量最大、功能全麵又成熟的數控編程語言，能用於點位、連續控製係統以及2～5坐標數控機床，可以加工極為複雜的空間曲麵。數控圖形編程係統是利用圖形輸入裝置直接向計算機輸入被加工零件的圖形，無需再對圖形信息進行轉換，大大減少了人為錯誤，比語言編程係統具有更多的優越性和廣泛的適應性，提高了編程的效率和質量。另外，由於CAD（Computer Aided Design）的結果是圖形，故可利用CAD係統的信息生成NC（Numerical Control）程序單。所以，它能實現CAD/CAM（Computer Aided Manufacturing）的集成化。正因為圖形編程的這些優點，現在乃至將來一段時間內，它都是自動編程的發展方向，必將在自動編程方麵占主導地位。目前，生產實際中應用較多的商品化的CAD/CAM係統主要有國外引進的UnigraphicsⅡ、Pro/Engineer、CATIA、Solidworks、Mastercam、SDRC/I-DEAS、DELCAM等，技術較為成熟的國產CAD/CAM係統是北航海爾的CAXA。在機械製造方麵，CAD/CAM係統的內容一般包含：二維繪圖、三維線架、曲麵、實體建模、真實感顯示、特征設計、有限元前後置處理、運動機構造型、幾何特性計算、數控加工和測量編程、工藝過程設計、裝配設計、鈑金件展引和排樣、加工尺寸精度控製、過程仿真和幹涉檢查、工程數據管理等。其中，對產品模型進行計算機輔助分析，包括運動學及動力學分析與仿真（Kinematics & Dynamics）、有限元分析與仿真FEA（Finite Element Analysis）、優化設計OPT（OPTimization）,又稱為計算機輔助工程CAE（Computer Aided Engineering）。
綜上所述，對於幾何形狀不太複雜的零件和點位加工，所需的加工程序不多，計算也較簡單，出錯的機會較少，這時用手工編程還是經濟省時的，因此，至今仍廣泛地應用手工編程方法來編製這類零件的加工程序。但是對於複雜曲麵零件；幾何元素並不複雜，但程序量很大的零件（如一個零件上有數千個孔）；以及銑削輪廓時，數控裝置不具備刀具半徑自動偏移功能，而隻能按刀具中心軌跡進行編程等情況。由於計算相當繁瑣及程序量大，手工編程就很難勝任，即使能夠編出來，也耗時長，效率低，易出錯。據國外統計，用手工編程時，一個零件的編程時間與在機床上實際加工時間之比，平均約為30∶1。數控機床不能開動的原因中有20%～30%是由於加工程序不能及時編製出來而造成的，因此，必須要求編程自動化。