Beim Programmieren von Bearbeitungen kann es manchmal vorkommen, dass eine Gruppe von Programmsegmenten in einem einzigen Programm mehrmals vorkommt oder in mehreren Programmen verwendet wird. Wir können diese Gruppe von Programmsegmenten extrahieren, sie benennen und separat speichern; Diese Gruppe von Programmsegmenten wird als Unterprogramm bezeichnet. Ein Unterprogramm ist ein Bearbeitungsprogrammsegment, das durch entsprechende Werkzeugmaschinensteuerungsanweisungen aufgerufen werden kann und im Allgemeinen während der Bearbeitung eine unabhängige Bedeutung hat. Das Bearbeitungsprogramm, das die Anweisung zum Aufrufen der Unterroutine der ersten-Ebene enthält, wird als Hauptprogramm bezeichnet. Die Anweisung zum Aufrufen eines Unterprogramms ist ebenfalls ein Programmsegment, das im Allgemeinen aus der Anweisung zum Aufrufen des Unterprogramms, dem Namen des Unterprogramms und der Anzahl der Aufrufe besteht. Die spezifischen Regeln und Formate variieren je nach System. Beispielsweise verwendet das FANUC-System für die gleiche Anweisung „Unterprogrammnummer 55 einmal aufrufen“ „M98 P55“, während das amerikanische AB-System „P55x“ verwendet.
Unterprogramme können verschachtelt sein, also eine Ebene in einer anderen. Die Beziehung zwischen der oberen und unteren Ebene ist dieselbe wie die Beziehung zwischen dem Hauptprogramm und der Unterroutine der ersten-Ebene. Die maximale Anzahl verschachtelter Ebenen wird vom jeweiligen CNC-System bestimmt. Form und Aufbau eines Unterprogramms stimmen weitgehend mit denen des Hauptprogramms überein: Die erste Zeile ist die Unterprogrammnummer (Name) und die letzte Zeile ist die Anweisung „Unterprogrammende“, dazwischen liegt der Hauptteil des Unterprogramms. Der Hauptprogramm-Endbefehl beendet jedoch das Hauptprogramm und setzt das CNC-System zurück; Die Anweisungen sind standardisiert, wobei jedes System M02 oder M30 verwendet. Der Unterprogramm-Endbefehl hingegen beendet das Unterprogramm und kehrt zum Hauptprogramm oder zum vorherigen Unterprogramm zurück. Seine Anweisungen variieren je nach System. FANUC-Systeme verwenden beispielsweise M99, Siemens-Systeme verwenden M17 und AB-Systeme (amerikanisches A/B) verwenden M02.
