在线诊断即运行中的诊断，是指在系统通过启动诊断进入运行状态后由内部诊断程序对CNC本身，与CNC连接的外部设备及伺服单元、伺服电动机等进行自动地检测和诊断。只要系统不断电，在线诊断就不会停止。普通NC系统中已孕育有在运行中进行诊断的萌芽，如纸带输入时的横向与纵向奇偶校验，非指令码检查等。此外还有越限报警等措施。在CNC系统中做这些工作更加方便，而且在软件支持下，诊断的范围就更大了。还可以用打字机或CRT指示各种项目的诊断结果以及用统一编号表示的故障部位。运行中进行诊断的程序比较零散，常包括在主控程序及中断处理程序分支中，下面介绍在运行中进行诊断的几种手段。