Fräsmaschinen sind besondere Werkzeugmaschinen und dazu ausgelegt, von einem Werkstück einen bestimmten Teil des Materials abzutragen. Fräsmaschinen eignen sich insbesondere zur Erstellung bestimmter Nuten und Führungen. Das Fräsen ist eine Ableitung des Bohrens, nur dass bei den Fräsmaschinen die Vorschübe in drei Dimensionen erfolgen können, wodurch selbst komplexe Motorengehäuse erstellt werden können. Fräsmaschinen sind durch verschiedene Bewegungsachsen so konstruiert, dass das Werkstück auf dem Werkzeugtisch festgespannt ist und der Fräskopf die gewünschte Stärke des Materials in einem oder mehreren Schritten abträgt. Eine Fräsmaschine besteht zunächst aus einem Fuß, einem Motorengehäuse, einem Werkzeugtisch und einem Fräskopf.

Damit das Werkstück nicht unbeabsichtigt verdreht werden kann, wird das Werkstück auf dem Werkzeugtisch durch verschiedene Halterungen fixiert. Die Fräsmaschinen werden nach ihrer Bestimmung und der Bauform in drei Kategorien unterteilt, in die Konsolfräsmaschinen, die Bettfräsmaschinen und in Sonderfräsmaschinen. Eine weitere Unterscheidung besteht in der Lage der Frässpindel, nämlich in Waagerechtfräsmaschinen- und Senkrechtfräsmaschinen. Zudem gibt es noch die Unterscheidungsmerkmale der Steuerung, denn hier wird unterschieden in numerisch gesteuerten und mechanische Fräsmaschinen. Bei einer Konsolfräsmaschine ist das entscheidende Merkmal der in verschiedene Richtungen bewegliche Maschinentisch. Eine solche Fräsmaschine ist sehr gut geeignet für kleinere bis mittlere Werkstücke.

Eine Bettfräsmaschine hat den Vorteil, dass das Bett, wie der Maschinentisch genannt wird, fest aufliegt, keine Verschiebungen stattfinden können und der Vorschub der Fräseinrichtung genau gesteuert werden kann. Entlang des gesamten Bettes können unter Umständen mehrere Werkzeuge gleichzeitig festgespannt sein und dadurch auch große bis sperrige Werkstücke bearbeitet werden. Daneben gibt es noch als Sonderfräsmaschinen die Kopierfräsmaschinen. Hier wird über einen Abtaster die Kopie des zu bearbeitenden Werkstücks millimetergenau abgetastet, während der auf der anderen Seite befindliche Fräskopf das Werkstück genau der Vorgabe bearbeitet. Des Weiteren können große Teile im CNC-Verfahren per Computersteuerung bearbeitet und gefräst werden. Zudem gibt es kombinierte Universal- Bohr- und Fräsmaschinen, wo in den Werkzeughalter entweder ein Bohrer oder ein Fräskopf eingesetzt wird.