Nachdem ein Werkstück einmal auf dem Bearbeitungszentrum aufgespannt wurde, wählt und wechselt das digitale Steuerungssystem automatisch die Werkzeuge entsprechend den verschiedenen Bearbeitungsprozessen. Es passt die Spindelgeschwindigkeit, die Vorschubgeschwindigkeit und die Werkzeugbahn relativ zum Werkstück sowie andere Hilfsfunktionen automatisch an und führt nacheinander mehrere Bearbeitungsvorgänge auf mehreren Oberflächen des Werkstücks durch. Darüber hinaus verfügt es über verschiedene Werkzeugwechsel- und Auswahlfunktionen, die die Produktionseffizienz deutlich verbessern.
Aufgrund der Konzentration der Prozesse und des automatischen Werkzeugwechsels reduzieren Bearbeitungszentren den Zeitaufwand für das Spannen des Werkstücks, das Messen und die Einstellung der Werkzeugmaschine, sodass die Schnittzeit etwa 80 % der Betriebszeit der Werkzeugmaschine erreicht (im Vergleich zu nur 15–20 % bei herkömmlichen Werkzeugmaschinen). Darüber hinaus werden die Bearbeitungs-, Handhabungs- und Lagerzeit der Werkstücke zwischen den Prozessen verkürzt, der Produktionszyklus verkürzt und erhebliche wirtschaftliche Vorteile erzielt. Bearbeitungszentren eignen sich für die Klein- bis Mittelserienfertigung von Teilen mit komplexen Formen, hohen Präzisionsanforderungen und häufigen Produktwechseln.
Im Vergleich zu vertikalen Bearbeitungszentren sind horizontale Bearbeitungszentren komplexer aufgebaut, nehmen eine größere Fläche ein und sind teurer. Darüber hinaus ist es umständlich, den Bearbeitungsprozess zu beobachten und Teile einzuspannen und zu messen. Allerdings lassen sich die Späne bei der Bearbeitung leichter entfernen, was sich positiv auf den Bearbeitungsprozess auswirkt.