球磨機具有一個水平放置的回轉圓筒，管磨機的筒體用隔倉板分成2-5個室，在各個室內裝有一定形狀和大小的研磨體。研磨體一般為鋼球或鋼段，在棒磨機的粗磨倉研磨體內為鋼棒。

當球磨機回轉時，物料與研磨體混合，在離心力和與筒體內壁產生的摩擦力的作用下被帶到一定的高度，如圖1所示，在重力的作用下自由下落，落下的研磨體沖擊底部的物料把物料擊碎。在球磨機回轉時，研磨體還有滑動和滾動現象，這樣，物料于研磨體之間產生摩擦，將物料磨碎，由于進料端不斷加入新物料，并且研磨體下落時沖擊物料所造成的軸向推力，使之向出料端流動。

當球磨機中的研磨體尺寸越大，裝載量越少和球磨機的回轉速度越高時，則研磨體被帶起的高度越高，滑動和滾動現象越小，對物料的沖擊作用就越大。反之，研磨體被帶起的高度越小，研磨體相互之間的滑動和滾動現象就顯著，對物料的研磨作用就較大。多室的管磨機，靠近入料端室，往往裝入較大直徑的鋼球，裝載量較少，以利于擊碎粒度較大的物料。在靠近出料端的室，往往裝入直徑較小的鋼球和鋼段，裝載量較大，以便細磨粒度較小的物料。

圖 1球磨機磨碎物料的作用體被帶起的高度越小，研磨體相互之間的滑動和滾動現象就顯著，對物料的研磨作用就較大。多室的管磨機，靠近入料端室，往往裝入較大直徑的鋼球，裝載量較少，以利于擊碎粒度較大的物料。在靠近出料端的室，往往裝入直徑較小的鋼球和鋼段，裝載量較大，以便細磨粒度較小的物料。

另外，球磨機筒體的轉速，對粉碎作用和球磨機產量影響也很大。當筒體轉速過低時（圖2 a圖），筒體不能將研磨體帶到一定的高度，沖擊物料的作用很小。反之，若筒體的轉速過大（圖2 c圖），轉速超過“臨界轉速”時，研磨體在其慣性離心力的作用下貼附在筒體上，與筒體一起作圓周運動，也根本起不到對物料的沖擊作用。只要當筒體的轉速適宜時（以“臨界轉速”的60%-70%），研磨體拋出后，才能獲得降落高度，對物料產生較大的沖擊效果，如圖2 b圖所示。

圖 2 球磨機轉速對粉磨工作的影響