超精密加工是處于發(fā)展中的跨學科綜合技術。20 世紀 50 年代至 80 年代為技術開創(chuàng)期。20 世紀 50 年代末，出于航天、國防等技術發(fā)展的需要，美國率先發(fā)展了超精密加工技術，開發(fā)了金剛石刀具超精密切削——單點金剛石切削(Single point diamond turning，SPDT)技術，又稱為“微英寸技術”，用于加工激光核聚變反射鏡、戰(zhàn)術導彈及載人飛船用球面、非球面大型零件等。

20世紀60年代為了適應核能、大規(guī)模集成電路、激光和航天等技術的需要而發(fā)展起來的精度的加工技術。超精密加工的精度比傳統(tǒng)的精密加工提高了一個以上的數量級。到20世紀80年代，加工尺寸精度可達10納米(1×10-8米)，表面粗糙度達1納米。

超精密加工對工件材質、加工設備、工具、測量和環(huán)境等條件都有特殊的要求，需要綜合應用精密機械、精密測量、精密伺服系統(tǒng)、計算機控制以及其他先進技術。工件材質必須極為細致均勻，并經適當處理以消除內部殘余應力,保證高度的尺寸穩(wěn)定性,防止加工后發(fā)生變形。加工設備要有的運動精度，導軌直線性和主軸回轉精度要達到0.1微米級,微量進給和定位精度要達到0.01微米級。

這些方法的特點是對表面層物質去除或添加的量可以作極細微的控制。但是要獲得超精密的加工精度，仍有賴于精密的加工設備和的控制系統(tǒng)，并采用超精密掩膜作中介物。例如超大規(guī)模集成電路的制版就是采用電子束對掩膜上的光致抗蝕劑（見光刻）進行曝射，使光致抗蝕劑的原子在電子撞擊下直接聚合(或分解)，再用顯影劑把聚合過的或未聚合過的部分溶解掉，制成掩膜。電子束曝射制版需要采用工作臺定位精度高達±0.01微米的超精密加工設備。