掌握和熟悉工具機的內部結構和工作原理，是每一位操作人員和維修人員的基本能力，儘管工具機的類型繁多，結構不同，運動形式也各不相同，但是它們產生運動的基本原理都是一樣的。
在工具機上進行切削加工時，為了獲得所需的幾何形狀、尺寸精度和表面粗糙度，工具機必須進行表面成形運動，它是刀具和工件的相對運動，此外工具機還要進行切入運動、分度運動、操縱和控制運動、調位運動、各種空行程運動。
1、表面加工成形運動：在工具機上進行加工時，工件所需的表面形狀是通過刀具和工件的相對運動，用刀具的切削刃切削出來的，其實質就是藉助於一定形式的切削刃以及切削刃與被加工表面之間按一定規律的相對運動，形成所需的母線和導線，在工具機上採用一定的方法形成這些母線和導線的運動簡稱為成形運動或表面成形運動。成形運動是工具機上最基本的運動，其軌跡、數目、行程和方向等在很大程度上決定著工具機的傳動和結構形式。顯然，採用不同的工藝方法加工不同形狀的表面，所需要的表面成形運動是不同的，從而產生了各種類型的工具機。
2、切入運動：刀具相對工件切入一定深度，以保證工件獲得一定的加工尺寸。
3、分度運動：加工若干個完全相同的、均勻分布的表面時，為使表面成形運動能周期性地進行的運動稱為分度運動。如：多工位工作檯和刀架等的周期性轉位或移位，以便依次加工工件上的各有關表面，或依次使用不同刀具對工件進行順序加工。
4、操縱和控制運動：操縱和控制運動包括啟動、停止、變速、換向部件與工件的夾緊、鬆開、轉位以及自動換刀、自動檢測等。
5、調位運動：加工開始前工具機有關部件的移動，以調整刀具與工件之間的正確相對位置。
6、各種空行程運動：空行程運動是指進給前後刀具的快速運動。例如：在裝夾工件時，為避免碰傷操作者或劃傷工件表面，刀具和工件應相對退開，在進給運動開始之前，刀具應快速吃近，使刀具與工件接近，進給運動結束後刀具應快移退回。
總之，工具機的運動形式除了以上幾大點外，還有裝夾、鬆開工件的運動，自動化生產線中隨行夾具的倒屑、迴轉運動，消除傳動誤差的校正運動等等。