球磨机是一种研磨机械，同时具有混合作用。
球磨机机身呈圆筒状，内装球形研磨体和物料；机身旋转时所产生的离心力和摩擦力，将物料和研磨体同时带到一定高度后落下，经过不断地相互撞击和摩擦将物料磨成细粉。
可分为干法和湿式两种方式；湿式操作常配置分级机，干法操作配置抽风和分离设备。
它广泛应用于水泥、硅酸盐制品、新型建筑材料、耐火材料、化肥、黑与有色金属选矿以及玻璃陶瓷等行业。对各种矿石和其它可磨性物料进行干式或湿式粉磨。球磨机适用于粉磨各种矿石及其它物料，被广泛用于选矿，建材及化工等行业。根据排矿方式不同，可分格子型和溢流型两种。
根据不同物质会选用不同的的研磨子。研磨子大致上可以分为金属与非金属两类。金属的有如不锈钢珠和钨钢珠等；非金属的有如氧化铝陶瓷、锆瓷、鹅卵石和大理石等。如在研磨硫、磷和碘等，会与金属作用之物质应选用陶瓷研磨子；而陶瓷研磨子能研磨大多数物质，但其缺点在于较难清洁。
研磨产品之径度取决于几项物理因素：
1. 研磨子碰撞频率 (与研磨子数量、体积和研磨桶转速等有关)
2. 研磨时间长短 (频率乘上时间等于次数，研磨次数越多、径度越小)
3. 研磨物之物理、化学特性 (如：延展性、脆性、机械稳定性)
4. 研磨桶之几何形状与材质 (影响频率的一项因素)
球磨机不可研磨低机械性强度之化学物质，且在湿式球磨时也要确认介质与物质是否有足够之稳定性。
1. 氧化剂不可与还原剂一同进行球磨。如：氯酸钾与红磷不得一同球磨。
2. 机械稳定性差之化学物质。如：苦味酸、叠氮化铅
