三维轮廓控制（又称连续控制）数控机床的特点是机床的运动部件能够实现两个或两个以上的坐标轴同时进行联动控制。它不仅要求控制机床运动部件的起点与终点坐标位置，而且还要求控制整个加工过程每一点的速度和位移量，即要求控制运动轨迹，将能够加工在平面内的直线、曲线表面或在空间的曲面。三维轮廓控制要比二维轮廓控制更为复杂，需要在加工过程中不断进行多 坐标轴之间的插补运算，实现相应的速度和位移控制。
       三维轮廓控制包含了实现点位控制和二维轮廓控制。数控铣床、数控车床、数控磨床和各类数控切割机床是典型的三维轮廓控制数控机床，它们取代了所有类型的仿形加工，提高了加工精度和生产率，并极大地缩短了生产准备时间。
      近年来，随着计算机技术的发展，软件功能不断完善，可以通过计算机插补软件实现多坐标联动的三维轮廓控制。