球磨儀是利用研磨球在球磨罐中的撞擊、擠壓和摩擦來實現對樣品的細致研磨，常見的有行星式球磨儀和振動球磨儀。行星式球磨儀是利用球磨罐自轉與其所在輪盤轉動方向相反而賦予罐內研磨球動能，從而對樣品進行研磨，振動球磨儀是設備機械結構帶動球磨罐，賦予研磨球動能，實現對樣品的研磨，具體可分為二維振動和三維振動。
球磨儀的優勢較多，比如研磨能量大，樣品出料粒度小，某些樣品可達到納米級別；可研磨樣品種類多，對軟性、中硬性、硬性、脆性、顆粒類、粉末類等物料都能研磨；適應性強，能根據樣品類型更換不同材質的研磨套件；球磨罐密封性好，無粉塵污染，皮帶傳動的球磨儀工作噪音小，使用環境良好......
當然，球磨儀也有一定的劣勢，由于每種樣品所需要配置的研磨球比例、大小不一致，需要進行探索；球磨罐和研磨球的清洗也是令人比較頭疼的；另外球磨儀的球磨罐會因為研磨球的撞擊和摩擦而產生熱量，某些熱敏性的樣品就不太適用，不過此問題已有解決方法，若需控制研磨溫度，可使用控溫型的球磨儀。