मिलिंग धातु या अन्य सामग्रियों को अंतिम आकार देने के लिए सामग्री को हटाकर जटिल आकार देने की प्रक्रिया है। यह आम तौर पर एक मिलिंग मशीन पर किया जाता है, जो एक बिजली से चलने वाली मशीन है, जिसके मूल रूप में एक मिलिंग कटर होता है जो स्पिंडल अक्ष (एड्रिल की तरह) के चारों ओर घूमता है, और एक वर्कटेबल जो कई दिशाओं में घूम सकता है (आमतौर पर वर्कपीस के सापेक्ष दो आयाम [x और y अक्ष])। स्पिंडल आमतौर पर z अक्ष में घूमता है। टेबल को ऊपर उठाना संभव है (जहाँ वर्कपीस रहता है)। मिलिंग मशीनों को मैन्युअल रूप से या कंप्यूटर संख्यात्मक नियंत्रण (सीएनसी) के तहत संचालित किया जा सकता है, और वे कई जटिल ऑपरेशन कर सकते हैं, जैसे स्लॉट कटिंग, प्लानिंग, ड्रिलिंग और थ्रेडिंग, रैबेटिंग, रूटिंग, आदि। मिलों के दो सामान्य प्रकार क्षैतिज मिल और ऊर्ध्वाधर मिल हैं।
उत्पादित टुकड़े आम तौर पर जटिल 3D ऑब्जेक्ट होते हैं जिन्हें x, y, और z निर्देशांक में परिवर्तित किया जाता है जिन्हें फिर CNC मशीन में फीड किया जाता है और इसे आवश्यक कार्यों को पूरा करने की अनुमति देता है। मिलिंग मशीन 3D में अधिकांश भागों का उत्पादन कर सकती है, लेकिन कुछ को x, y, या z निर्देशांक अक्ष (आवश्यकता के आधार पर) के चारों ओर वस्तुओं को घुमाने की आवश्यकता होती है। सहिष्णुता आम तौर पर एक इंच के हजारवें हिस्से (यूनिट जिसे तू के रूप में जाना जाता है) में होती है, जो विशिष्ट मशीन पर निर्भर करती है।
बिट और मटेरियल दोनों को ठंडा रखने के लिए, उच्च तापमान वाले शीतलक का उपयोग किया जाता है। ज़्यादातर मामलों में शीतलक को नली से सीधे बिट और मटेरियल पर छिड़का जाता है। यह शीतलक मशीन या उपयोगकर्ता द्वारा नियंत्रित हो सकता है, यह मशीन पर निर्भर करता है।
जिन सामग्रियों को मिल किया जा सकता है, उनमें एल्युमिनियम से लेकर स्टेनलेस स्टील और इनके बीच की लगभग सभी चीज़ें शामिल हैं। प्रत्येक सामग्री को मिलिंग टूल पर अलग-अलग गति की आवश्यकता होती है और टूल के एक पास में निकाली जा सकने वाली सामग्री की मात्रा में भिन्नता होती है। कठोर सामग्रियों को आमतौर पर कम गति से मिल किया जाता है और कम मात्रा में सामग्री निकाली जाती है। नरम सामग्रियों में भिन्नता होती है, लेकिन आमतौर पर उन्हें उच्च बिट गति से मिल किया जाता है।
मिलिंग मशीन के इस्तेमाल से लागत बढ़ती है जिसे विनिर्माण प्रक्रिया में शामिल किया जाता है। हर बार जब मशीन का इस्तेमाल किया जाता है तो शीतलक का भी इस्तेमाल किया जाता है, जिसे टूटने से बचाने के लिए समय-समय पर जोड़ा जाना चाहिए। सामग्री को नुकसान से बचाने के लिए मिलिंग बिट को भी आवश्यकतानुसार बदलना चाहिए। लागत के लिए समय सबसे बड़ा कारक है। जटिल भागों को पूरा करने में घंटों लग सकते हैं, जबकि बहुत सरल भागों को पूरा करने में केवल कुछ मिनट लगते हैं। यह बदले में उत्पादन समय को भी बदलता है, क्योंकि प्रत्येक भाग को अलग-अलग समय की आवश्यकता होगी।
इन मशीनों में सुरक्षा सबसे महत्वपूर्ण है। बिट्स तेज़ गति से चलते हैं और आमतौर पर गर्म धातु के टुकड़ों को हटाते हैं। सीएनसी मिलिंग मशीन होने का फ़ायदा यह है कि यह मशीन ऑपरेटर की सुरक्षा करती है।