五轴加工中心一般是指五轴联动数控加工中心，即有五个轴（维度）能进行关联运动实现切削加工的数控加工中心。随着机械工业的发展，各种复杂程度高、加工精度高、生产批量大的机械零件的加工，越来越多地运用了五轴加工中心。
五轴加工中心按其结构和加工原理可以分为以下两大类：
一、立式五轴加工中心 立式五轴加工中心其回转轴结构有两种方式： 第一种是通过工作台回转实现五轴联动。机床床身上的工作台可以环绕X轴回转（A轴），A轴一般工作范围+30度至-120度。工作台的中间还设有一个回转台，可以环绕Z轴回转（C轴），C轴都是360度回转。这样通过A轴与C轴的组合，固定在工作台上的工件除了底面之外，其余的五个面都可以由立式主轴进行加工。A轴和C轴如与XYZ三直线轴实现联动，就可加工出复杂的空间曲面。这种结构的加工中心主轴的结构比较简单、主轴刚性非常好、制造成本比较低，但一般工作台不能太大、承重也较小。 第二种是通过主轴头的回转实现五轴联动。主轴前端是一个回转头，能自行环绕Z轴360度，即C轴。回转头上还带可环绕X轴旋转的A轴，一般可达90度以上，实现上述同样的功能。这种设置方式的优点是主轴加工非常灵活，工作台也可以设计的非常大，航空、船舶等领域的大型零部件都适合在这类加工中心上加工。这种结构的加工中心在高精度模具曲面加工领域的应用非常多，这是工作台回转式五轴加工中心难以做到的。
二、卧式五轴加工中心 卧式五轴加工中心的回转轴结构也有两种方式： 第一种是卧式主轴摆动作为一个回转轴（A轴），再加上工作台的一个回转轴（C轴），实现五轴联动加工。 第二种为传统的工作台回转轴，设置在床身上的工作台回转轴（A轴）一般工作范围+20度至-100度。工作台的中间也设有一个回转台（B轴），可双向360度回转。这种联动特性比第一种方式好，常用于加工大型叶轮、叶片的复杂曲面。 卧式五轴加工中心快速进给速度可达30～60m/min以上，主轴电机功率22-40KW以上，刀库容量按需要可从40把增加到160把，加工能力远远超过一般立式加工中心，是重型机械加工的首选。