تستخدم البرمجة في التحكم في آلات التشغيل عن طريق كتابة برامج محددة تعمل على توجيه حركة الآلات وتنفيذ المهام المختلفة. وتتحكم هذه البرامج في الحركة والسرعة والقوة والتوقيت والمواقع الهامة الأخرى للأجزاء المختلفة داخل الآلة.
عند برمجة آلة تشغيل معينة، يتم تحديد العناصر الأساسية المطلوبة وإنشاء متغيرات برمجية تتحكم في ضبط القيم الخاصة بكل عنصر. وبعد ذلك، يتم إنشاء مجموعة من الأوامر البرمجية التي تحدد الترتيب الزمني للحركة والتوقيت والسرعة لكل عنصر. ويمكن تجميع هذه الأوامر البرمجية في برنامج رئيسي يتحكم في العمليات الكاملة للآلة.
تستخدم لغات البرمجة المختلفة مثل C وC++ وJava وPython وغيرها من اللغات لإنشاء البرامج التي تحكم في آلات التشغيل وتنفيذ المهام المختلفة. وتتطلب برمجة آلة معينة معرفة بعض مفاهيم الهندسة الميكانيكية والإلكترونية والتحكم بالحركة والبرمجة.