CNC加工中心刀库用于存放刀具，它是自动换刀装置中的主要部件之一。根据刀库存放刀具的数目和取刀方式，刀库可设计成不同类型。常见的刀库类型有斗笠刀库和圆盘刀库。
斗笠刀库：靠主轴上下移动完成换刀动作。当主轴上的刀具进入刀库的卡槽时，主轴向上移动脱离刀具，这时刀库转动。当要换的刀具对正主轴正下方时主轴下移，使刀具进入主轴锥孔内，夹紧刀具后，刀库退回原来的位置。
靠主轴上下移动完成换刀动作。当主轴上的刀具进入刀库的卡槽时，主轴向上移动脱离刀具，这时刀库转动。当要换的刀具对正主轴正下方时主轴下移，使刀具进入主轴锥孔内，夹紧刀具后来的位置。优点：刀库结构简单，对周边环境要求不高，故障率低。价格实惠。
缺点：换刀占用时间，效率低。影响主轴工作行程。
圆盘刀库又叫机械手刀库
圆盘式刀库：使用机械刀臂换刀，特点是速度快。因为其动作是：机械手臂同时拔出刀库中及主轴上的刀具旋转180°同时插入刀具。
优点：换刀速度快，效率高。
缺点：容易出现故障，对周边环境要求很高。(比如气压不足，松刀不到位，松刀信号无延迟的，松刀爪还没有完全涨开时候就拔刀，就导致主轴损坏，机械臂，凸轮损坏那是常有发生的。)越好用的东西越复杂，但越复杂的东西越容易出故障。
CNC加工中心换刀过程较为复杂，首先把加工过程中需要使用的全部刀具分别安装在标准的刀柄上，在机外进行尺寸预调整之后，按一定的方式放入刀库，换刀时先在刀库中进行选刀，并由刀具交换装置从刀库和主轴上取出刀具。在进行刀具交换之后，将新刀具装入主轴，把旧刀具放回刀库。存放刀具的刀库具有较大的容量，它既可安装在主轴箱的侧面或上方，也可作为单独部件安装到机床以外。
