直線導軌體系使機床可取得快速進給速度，在主軸轉速相同的情況下，快速進給是直線導軌的特點。直線導軌與平面導軌相同，有兩個基本元件；一個作為導向的為固定元件，另一個是移動元件。由于直線導軌是標準部件，對機床制造廠來說．僅有要做的僅僅加工一個裝置導軌的平面和校調導軌的平行度。當然，為了確保機床的精度，床身或立柱少量的刮研是必不可少的，作為導向的導軌為淬硬鋼，經精磨后置于裝置平面上。

與平面導軌比較，直線導軌橫截面的幾何形狀，比平面導軌雜亂，雜亂的原因是由于導軌上需求加工出溝槽，以利于滑動元件的移動，溝槽的形狀和數量，取決于機床要完結的功能。直線導軌的移動元件和固定元件之間不用中心介質，而用翻滾鋼球。由于翻滾鋼球適應于高速運動、摩擦系數小、靈敏度高，滿意運動部件的作業要求，如機床的刀架，拖板等。直線導軌體系的固定元件(導軌)的基本功能好像軸承環，裝置鋼球的支架，形狀為“v”字形。支架包裹著導軌的頂部和兩旁邊面。

為了支撐機床的作業部件，一套直線導軌至少有四個支架。用于支撐大型的作業部件，支架的數量能夠多于四個。機床的作業部件移動時，鋼球在支架溝槽中循環流動，把支架的磨損量分攤到各個鋼球上，然后延長直線導軌的使用壽命。為了消除支架與導軌之間的空隙，預加負載能提高導軌體系的穩定性，預加負荷的取得．是在導軌和支架之間裝置超尺度的鋼球。鋼球直徑公差為±20微米，以0.5微米為增量，將鋼球篩選分類，分別裝到導軌上，預加負載的大小，取決于效果在鋼球上的效果力。如果效果在鋼球上的效果力太大，鋼球經受預加負荷時間過長，導致支架運動阻力增大。導軌體系的溝槽形狀有多種多樣，具有代表性的有兩種，一種稱為哥待式(尖拱式)，形狀是半圓的延伸，接觸點為頂點；另一種為圓弧形，相同能起相同的效果。不管哪一種結構方式，意圖只有一個，力求更多的翻滾鋼球半徑與導軌接觸(固定元件)。