球磨机是一种重要的粉碎机械，主要用于矿石、矿物、陶瓷原料、化工原料以及其他需要进行细磨物料的加工或有些材料的混合。它的核心工作部件是一个水平放置且内部为空心的圆筒，该圆筒绕自身轴线做低速旋转运动。筒体内装有大量的研磨介质，通常是不同尺寸的钢球，或者是其他材质如氧化锆球、氧化铝球或鹅卵石、瓷球等。
其工作原理是临界速度：设备启动后，当转速低于某一临界转速时，钢球沿筒体作离心运动，随着筒体一起旋转，此时研磨体对物料只产生撞击作用。当转速高于临界转速时，研磨体产生的离心率大于筒体对研磨体的摩擦力，研磨体被甩向筒体内壁并沿筒体内壁上升。筒体旋转使得研磨介质在筒内受到离心力作用对筒内的物料产生剧烈冲击造成碰撞和摩擦，使物料逐渐粉碎。同时，研磨介质在下滑和滚动过程中也会对物料施加压力和剪切力，从而实现物料的破碎和细磨。
根据排矿方式不同，其可分为格子型和溢流型两种。大中型的球磨机在其轴上机械旋转，而小型的通常由位于两个驱动轴上的圆柱形带盖容器组成，滑轮和皮带用于传递旋转运动。此外，其还分为干式和湿式两种磨矿方式。根据需要，设备可在湿法或干法条件下运行，即在磨矿过程中是否加入水或其他液体介质。
根据不同的工艺要求，其外形可设计成不同长度、直径和结构形式，例如单仓、双仓或多仓结构，以适应不同的物料性质和细度要求。这一设备广泛应用于矿山、冶金、建材、化工、电力、耐火材料等行业中，其对于物料的初级和次级破碎后的进一步细磨的环节尤为关键。它具有能耗低、应用广泛、可以将混合物颗粒研磨极细等优点，极大增加了物质表面积和反应速率。当然，相对应，能出越细磨的球磨机质量相对更高，价格也会更加昂贵