加工中心最核心的部件为床身、主轴、主轴箱、轴承座、拖板等。条件好的加工中心厂可以实现恒温加工，以避免材料在加工过程中的热变形。
核心部件的热处理很关键，床身铸件两次时效处理是最基本的要求，高端加工中心甚至会采用真空煮油技术来去除应力。当然，裹上油布后的自然时效是最好的去应力方法，只是资金成本太高。应用人造或者天然大理石来制造加工中心床身，是国际上高精度加工中心的主流做法之一，国内有多家加工中心厂也在尝试中。
主轴要求耐磨抗弯，材料往往为热处理后的难加工材料，要求高的主轴甚至还要求进行材料冷处理。加工的难度在于轴承档的尺寸精度、圆度、光洁度要求，内孔和轴承档外圆的同轴度要求。最后工序往往需要用高精度数控内外圆磨床来保证。
主轴箱、轴承座的热处理也相当重要，内孔圆度、轴承档的同轴度是决定加工中心寿命的重要指标之一。内孔加工需要高精度卧式镗铣床或者卧式加工中心。