CNC加工中心刀庫用于存放刀具，它是自動換刀裝置中的主要部件之一。根據刀庫存放刀具的數目和取刀方式，刀庫可設計成不同類型。常見的刀庫類型有斗笠刀庫和圓盤刀庫。
斗笠刀庫：靠主軸上下移動完成換刀動作。當主軸上的刀具進入刀庫的卡槽時，主軸向上移動脫離刀具，這時刀庫轉動。當要換的刀具對正主軸正下方時主軸下移，使刀具進入主軸錐孔內，夾緊刀具后，刀庫退回原來的位置。
靠主軸上下移動完成換刀動作。當主軸上的刀具進入刀庫的卡槽時，主軸向上移動脫離刀具，這時刀庫轉動。當要換的刀具對正主軸正下方時主軸下移，使刀具進入主軸錐孔內，夾緊刀具后來的位置。優點：刀庫結構簡單，對周邊環境要求不高，故障率低。價格實惠。
缺點：換刀占用時間，效率低。影響主軸工作行程。
圓盤刀庫又叫機械手刀庫
圓盤式刀庫：使用機械刀臂換刀，特點是速度快。因為其動作是：機械手臂同時拔出刀庫中及主軸上的刀具旋轉180°同時插入刀具。
優點：換刀速度快，效率高。
缺點：容易出現故障，對周邊環境要求很高。(比如氣壓不足，松刀不到位，松刀信號無延遲的，松刀爪還沒有完全漲開時候就拔刀，就導致主軸損壞，機械臂，凸輪損壞那是常有發生的。)越好用的東西越復雜，但越復雜的東西越容易出故障。
CNC加工中心換刀過程較為復雜，首先把加工過程中需要使用的全部刀具分別安裝在標準的刀柄上，在機外進行尺寸預調整之后，按一定的方式放入刀庫，換刀時先在刀庫中進行選刀，并由刀具交換裝置從刀庫和主軸上取出刀具。在進行刀具交換之后，將新刀具裝入主軸，把舊刀具放回刀庫。存放刀具的刀庫具有較大的容量，它既可安裝在主軸箱的側面或上方，也可作為單獨部件安裝到機床以外。
