原料通过空心轴颈给入空心圆筒进行磨碎，圆筒内装有各种直径的磨矿介质（钢球、钢棒或砾石等）。当圆筒绕水平轴线以一定的转速回转时，装在筒内的介质和原料在离心力和摩擦力的作用下，随着筒体达到一定的高度，当自身的重力大于离心力时，便脱离筒体内壁抛射下落或滚下，由于冲击力而击碎矿石。同时在磨机转动过程中，磨矿介质相互间的滑动运动对原料也产生研磨作用。磨碎后的物料通过空心轴颈排出。
所谓两级配球法，就是使用大小两种不同规格，并且二者直径相差较大的钢球来进行级配。其理论依据是，大球之间的空隙由小球来填充，以充分提高钢球的堆积密度。
这样，一方面可提高磨机的冲击能力和冲击次数，符合研磨体的功能特点，另一方面，较高的堆积密度可使物料能够得到一定的研磨作用。
根据大型齿轮的工作条件不同大齿轮常用如下材料制造：
(1)中碳结构钢
(2)中碳合金构钢
(3)渗碳钢
(4)氮化钢
球磨机大齿轮的结构由于使用要求不同而具有各种不同的形状，但从工艺角度可将齿轮看成是由齿圈和轮体两部分构成。按照齿圈上轮齿的分布形式，可分为直齿、斜齿、人字齿等。
