机床在内外热源的影响下，各部件将发生不同程度的热变形，使工件与刀具之间的相对运动关系遭到破坏，也使机床的精度下降；另一方面，为了使机床的热变形达到稳定的数值，通常需要花费很多时间来预热机床，这就直接影响了数控机床的生产率。数控机床按程序自动加工，加工过程中不直接进行测量工作，不可能通过人工修正热变形误差，因此，热变形对数控机床的影响就更为严重。
减少数控机床的热变形，通常采用如下措施；
（1）减少机内发热，主要采用直流或交流高速电动机，减少传动轴和传动齿轮；采用低摩擦系数的导轨和轴承，液压系统中采用变量泵，这些措施都可以减少摩擦和能量损失。
（2）改善散热和隔热条件 主轴箱和主轴部件用强制润滑冷却，甚至采用制冷后的润滑油进行循环冷却；液压油泵站是一个热源，最好旋转在机床之外，如果必须放在机床内，测应采取隔热和散热措施；切削过程发热量大，要使用大流量的冷却液进行冷却，并且要能自动地及时排屑；对于发热大的部位，应增大其散热面积。
（3）合理设计机床的结构与布局，根据热对称原则设计数控机床的机械结构，例如采用双立柱结构代替单立柱结构。双立柱结构左右对称，受热后主轴轴线除产生垂直方向的平移外，其他方向变形很小，而主轴在垂直方向的轴线移动，数控机床可以很方便地用一个坐标的修正量进行补偿。
对于数控车床的主轴箱，可以通过试验确定主轴的热变形方向，尽可能使刀具安装（切入）方向与主轴热变形方向垂直，以减少热变形对工件加工直径的影响。
除此以外，在数控机床的结构设计与布局时，应注意使注意量比较大的部位的热量向热量小的部位传导或流动，也是减少絷变形的有效措施。
（4）进行热变形补偿，根据热变形的规律，建立热变形的数控模型，或测定其变形的具体数值，存入数控系统，用以进行实时补偿校正。如传动的热伸长误差、导轨平移度或平坡度的热变形误差等，都可采用软件实时补偿来削除其影响。