數控機床的傳動機構一般均為滾珠絲杠副。當機床幾何精度得到保證后，機床軸線的反向偏差與滾珠絲杠的螺距誤差是影響機床定位精度與重復定位精度的主要因素，對機床軸線的反向偏差、滾珠絲杠的螺距誤差進行補償能極大地提高機床精度。數控系統也對這兩個補償參量設置了專門的參數，并將其補償功能作為控制系統的基本控制功能。
1.螺距誤差補償
螺距誤差補償主要是對數控機床各進給軸的滾珠絲杠在傳動過程中產生的誤差進行補償。螺距誤差補償是在機床的幾何精度(床身水平、平行度和垂直度等)調整完成后進行的。
機床的螺距誤差補償功能包括線性軸和旋轉軸兩種方式，分別可以對直線軸和旋轉工作臺的定位精度進行補償。補償原點取各坐標軸的機床原點作為參考點，以原點為中心設定補償點，補償間隔相等，并在補償點進行補償。
數控系統的螺距誤差補償有以下參數需要設定:螺距誤差補償點數，補償間隔，軸線負端最遠補償位置(機床坐標系)，軸線正端最遠補償點位置(機床坐標系)，補償點的補償值和軸線的補償點間距。
2.反向間隙補償
在數控機床的進給傳動鏈中，齒輪傳動、滾珠絲杠及螺母副等均存在反向間隙，伺服電動機在反向運動時是空轉而工作臺實際不運動。
對于采用半閉環伺服系統的數控機床，反向間隙的存在會影響到機床的定位精度和重復定位精度，從而影響到產品的加工精度。數控系統的反向間隙補償，可以在加工過程中自動補償一些有規律的誤差，提高零件的加工精度。并且隨著數控機床使用時間的增長，反向間隙還會因磨損造成的運動副間隙的增大而逐漸增加，因此需定期對數控機床各坐標軸的反向間隙進行測定和補償。
3.熱補償
熱補償是指補償由于機床運動導致的溫度變化或環境溫度變化而引起的熱變形誤差量。安裝在機床不同部位的溫度傳感器將溫度信息發送到溫度測量裝置。根據接收到的信息和機床的運行狀態，數控系統計算當前的熱變形量。根據計算的結果對各軸的位置輸出量進行補償。溫度測量裝置一般安裝在各進給軸的傳動機構的附近、主軸箱體附近、機床不移動部件上(比如床身)。
數控系統計算熱變形量的依據就是熱變形誤差補償模型。由于機床的結構不一樣，其變形量和溫度變化之間的模型也不相同。在不同溫度下對機床各進給軸的定位誤差進行測量，建立機床受熱后的溫度變化、環境溫度變化和各軸的定位誤差之間的模型。數控系統利用實時采集的溫度、根據建立的模型就可以計算出瞬時的熱變形誤差量。然后，利用補償值(熱變形誤差量的相反數)對機床的各軸位移進行補償。
4.納米技術
在一些高檔數控系統中采用了納米插補技術，以提高機床的加工精度。納米插補是指數控系統產生納米為單位的指令給伺服控制器，使得伺服控制器的位置指令圓滑，從而提高了加工表面的平滑。
