当以适当的转速运转时，圆球磨机中磨矿介质与物料一起，在离心力和摩擦力的作用下被提升到一定高度后，因重力作用而脱离筒壁沿抛物线轨迹下落。然后，它们又被提升到一定高度，再沿抛物线轨迹下落，如此周而复始，使处于磨矿介质之间的物料受冲击作用而被击碎。同时，由于磨矿介质的滚动和滑动，使颗粒受研磨，摩擦，剪切等作用而被磨碎。
球磨机的转速大小决定着筒体内磨矿介质的运动状态和磨矿作业的效果。当转数较少时，全部球荷被提升的高度较小，只向上偏转一定角度，其中每个介质都绕自己的轴线转动。当球荷的倾斜角度超过介质（钢球或瓷球等）在球荷表面上的自然休止角时，介质即沿此斜坡滚下，介质的这种运动状态叫做泻落。在泻落式状态工作的球磨机中，物料在介质间主要受到磨剥作用，冲击作用很小。如果球磨机的转速足够高，介质边自转边随筒体内壁做圆曲线运动上升至一定高度，然后纷纷做抛物线下落，这种运动状态叫抛落式。在抛落式状态工作中的球磨机中，物料在圆曲线运动区受到介质的磨剥作用，在介质落下的地方，物料受到介质的冲击和强烈翻滚着的介质的磨剥作用，因此这种运动状态磨矿效率最高。当球磨机的转数超过某一限度时，介质就贴在筒壁上而不在下落，这种状态叫离心运转，发生离心运转时，物料也随筒体一起运转，既无介质的冲击作用，磨剥作用也很弱。
球磨机的规格用筒体直径*长度表示。但是国内的球磨机的型号规格表示方式目前各个制造厂仍不统一，如直径900MM*1800MM溢流型球磨机表示为MQY90/180,MQY0918,MQY900*1800等；对于格子型球磨机，无论湿式的或干式的，均用MQG表示，有的小厂则用MQS表示湿式，MQG表示干式的；不过，根据文字说明一般都能分的清楚。