以通用部件為基礎，配以少量按工件特定形狀和加工工藝設計的專用部件和夾具而組成的半自動或自動專用機床。組合機床一般採用多軸、多刀、多工序、多面或多工位元同時加工的方式，其生產效率比通用機床高幾倍至幾十倍。由於通用部件已經標準化和系列化，可以根據需要靈活配置，設計和製造週期短，因此兼有低成本和高效率的優點，在大批量生產中得到廣泛應用，並可用以組成自動生產線。
圖2 典型組合機床的組成
組合機床一般用於加工箱體類或特殊形狀的零件。加工時工件一般不旋轉，由刀具的旋轉運動和刀具與工件的相對進給運動來實現鉆孔、擴孔、锪孔、鏜孔、銑削平面、切削內外螺紋以及加工外圓和端面等。通用部件按功能分為幾類：
①動力部件。為組合機床提供主運動和進給運動的部件。主要有動力箱、切削頭和動力滑臺。動力箱的功能是將電動機的旋轉運動傳遞給具有幾個至幾十個主軸的主軸箱。切削頭功能是將電動機的旋轉運動經減速後傳遞給主軸，用於單一工序的加工。動力滑臺用於安裝動力箱或切削頭，以實現刀具的進給運動。
②支承部件。用以安裝動力滑臺和帶有進給機構的切削頭或夾具等的部件。
③輸送部件。用以輸送工件或主軸箱至加工工位的部件。
④控制部件。用以控制機床的自動工作循環，有液壓站、電氣櫃和操縱臺等。
⑤輔助部件。有潤滑裝置、冷卻裝置和排屑裝置等。