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(锆珠、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。
磨碎法属于机械法之一，但用磨碎法制备纳米级的颗粒，则与一般磨碎又有区别。由于磨碎的细度大大增加，机械力化学的现象较。因此，磨碎所得的颗粒与原物质结构不一样，不会是纯物质，经常是纳米金属间化合物。
纳米球磨机研磨罐在沿着行星轴进行旋转的同时，也沿着主轴进行旋转运动。由此，在迅速的研磨过程中，便对研磨球和样品便产生了不断改变方向和大小的作用力。因为几何学和传动比率的设计，研磨球就能够按照的轨迹进行运动。研磨球沿着研磨罐内壁进行运动，直到某种特殊条件下，研磨球突然脱离这种运动状态。穿过研磨罐，样品和研磨球冲到反方向的罐壁上。冲击过程中产生的能量是普通球磨机的好几十倍。结果产生了的研磨效果和极短的研磨时间。
