在對故障信息分析之后，在眾多原因中，確定出故障可能的主要原因，然后再對這些主要原因進行分析。
數控設備80%以上的故障來自外部原因，只有不到20%是由內部原因引起。因此，診斷與修理也要遵循故障發生的規律，從外到內、由淺入深。如果是功能性故障應從執行元件人手，查看氣缸、電磁閥、電機、接觸器等性能是否下降，然后是傳感器、行程開關等輸入信號元件，再次是電氣接頭、捕件、活動的電線電纜等部位。泊頭巨人重工機械有限公司是一家專業生產、立車、數控立車、數控龍門銑床、龍門加工中心、數控落地鏜銑床的生產廠家，對數控機床故障的診斷排除很有心得。
這些外部元件受環境因素影響較大，比如碰撞、腐蝕、積塵等，元件本身的潤滑不良和機械磨損等也常常是故障的根源。排除了外部原因后，就可以深入到數控系統的內部查找故障。電氣原理圖與邏輯梯形圖是兩個有力的工具，但國外進口的數控設備常不提供有關系統內部的罔紙與資料，只能利用簡單的框罔與以往的經驗分析判斷。內部故障診斷的順序是從電源部分人手到公用電路部分再到專用電路部分。
電源部分一般因元器件功率較大，常用測試有無異常發熱的方法來判斷故障元件。公用電路常常是系統的輸入輸出線路板，它們把各處的輸入信號匯集起來轉換成可識別信號提供給系統，也把系統發出的指令傳送出去。常由A/D、D/A轉換器，運放，光耦，微型繼電器等組成若干相同或相似的通道，通過對這些通道電路靜態與動態的比較測量可以確定某一通道是否存在故障。比較測量法在專用電路的榆查巾也常用到，對線路板的測試端子進行電壓與波形的測試，再與正常狀態下的原始記錄進行比較，可以很快地確定線路板是否完好，如果有線路板備件，則更加方便有效。
