物料由进料装置经入料中空轴螺旋均匀地进入磨机仓，该仓内有阶梯衬板或波纹衬板，内装各种规格钢球，筒体转动产生离心力将钢球带到一定高度后落下，对物料产生重击和研磨作用。物料在仓达到粗磨后，经单层隔仓板进入第二仓，该仓内镶有平衬板，内有钢球，将物料进一步研磨。粉状物通过卸料箅板排出，完成粉磨作业。
筒体在回转的过程中，研磨体也有滑落现象，在滑落过程中给物料以研磨作用，为了有效的利用研磨作用，对物料粒度较大的一般二十目磨细时候，把磨体筒体用隔仓板分隔为二段，即成为双仓，物料进入仓时候被钢球击碎，物料进入第二仓时候，钢段对物料进行研磨，磨细合格的物料从出料端空心轴排出，对进料颗粒小的物料进行磨细时候，如砂二号矿渣，粗粉煤灰，磨机筒体可不设隔板，成为一个单仓筒磨，研磨体也可以用钢段。
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。
要使物料得到有效粉碎，在确定级配时遵循这样几个原则：首先，钢球要有足够大的冲击力，使球磨机钢球具备足够能量以击碎颗粒物料，这与钢球的大球径有直接关系。
其次，钢球对物料要有足够多的冲击次数，这与钢球填充率和平均球径有关。当装填量一定时，在足够冲击力的前提下，尽量减小研磨体直径，增加钢球个数来提高对物料的冲击次数，以提高粉碎效率。
后，物料在磨机内有足够的停留时间，以物料被充分粉碎，这就要求所配钢球要有一定的控制物料流速的能力。
机械结构：球磨机由给料部、出料部、回转部、传动部（减速机，小传动齿轮，电机，电控）等主要部分组成。中空轴采用铸钢件，内衬可拆换，回转大齿轮采用铸件滚齿加工，筒体内镶有耐磨衬板，具有良好的耐磨性。本机运转平稳，工作可靠。
球磨机主机包括筒体，筒体内镶有用耐磨材料制成的衬，有承载筒体并维系其旋转的轴承，还要有驱动部分，如电动机，和传动齿轮，皮带轮，三角带等。
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。
