被加工工件的尺寸不同，超精密加工的界别也不同，通常加工精度与加工尺寸之比达到10^-6量级也称为超精密加工。超精密加工技术以获得极限的加工精度和表面质量为目标。随着科学与技术的进步，不断地用最新科技成果来提高加工精度和完善自身，故“超精密”的概念随科技的发展而不断变化。

超精密加工是为了适应微电子、现代光学、航空航天和国防工业等尖端技术领域的需要而发展起来的内容广泛的系统技术，是现代高科技产业和科学技术发展的基础。实现超精密加工，不仅需要超精密的机床设备和工具（刀具、磨具），还需要超稳定的环境条件（温度、振动、洁净度）和超精密加工的测控技术、加工工艺等技术的支撑。主要包括超精密切削、超精密磨削、超精密研磨与抛光加工。

超精密切削加工是在超精密机床上用单晶金刚石刀具进行的铜、铝合金、非电解镍等材料光学表面质量的车削、铣削、镗削等加工。可加工高精度惯性导航陀螺仪浮子、激光反射镜等，获得纳米级表面粗糙度，加工精度达到亚微米级。

超精密磨削、超精密研磨和抛光加工主要用于黑色金属和硬脆材料的超精密加工，如光学玻璃棱镜、大型天体望远镜透镜、集成电路基片及电子工业的各种功能陶瓷元器件等。