Terkadang saat memprogram pemesinan, Anda mungkin menghadapi situasi di mana sekelompok segmen program muncul beberapa kali dalam satu program, atau digunakan dalam beberapa program. Kita dapat mengekstrak kelompok segmen program ini, memberi nama, dan menyimpannya secara terpisah; kelompok segmen program ini disebut subrutin. Subrutin adalah segmen program pemesinan yang dapat dipanggil dengan instruksi kontrol peralatan mesin yang sesuai, dan umumnya memiliki arti independen selama pemesinan. Program pemesinan yang berisi instruksi untuk memanggil subrutin-tingkat pertama disebut program utama. Instruksi pemanggilan subrutin juga merupakan segmen program, yang umumnya terdiri dari instruksi pemanggilan subrutin, nama subrutin, dan jumlah pemanggilan. Aturan dan format spesifiknya berbeda-beda bergantung pada sistem. Misalnya, untuk instruksi yang sama "panggil subrutin nomor 55 satu kali", sistem FANUC menggunakan "M98 P55.", sedangkan sistem AB Amerika menggunakan "P55x".
Subrutin dapat disarangkan, yaitu satu level di dalam level lainnya. Hubungan antara level atas dan bawah sama dengan hubungan antara program utama dan subrutin-level pertama. Jumlah maksimum level bersarang ditentukan oleh sistem CNC tertentu. Bentuk dan komposisi subrutin sebagian besar sama dengan program utama: baris pertama adalah nomor subrutin (nama), dan baris terakhir adalah instruksi "akhir subrutin", dengan isi subrutin di antaranya. Namun, instruksi akhir program utama menghentikan program utama dan mengatur ulang sistem CNC; instruksinya distandarisasi, dengan masing-masing sistem menggunakan M02 atau M30. Sebaliknya, instruksi akhir subrutin mengakhiri subrutin dan kembali ke program utama atau subrutin sebelumnya. Instruksinya bervariasi antar sistem; misalnya, sistem FANUC menggunakan M99, sistem Siemens menggunakan M17, dan sistem AB (American A/B) menggunakan M02.
