A golyósmalom egy vízszintes henger, amely részben acélgolyókkal (vagy esetenként más formákkal) van feltöltve, és amely a tengelyén forog, és a golyóknak zuhanó és lépcsőzetes hatást kölcsönöz. A malomon keresztül táplált anyagot ütéssel összetörik, a golyók közötti leütéssel pedig őröljük.
Az őrlőközeg általában magas krómtartalmú acélból készül. A kisebb minőségek esetenként hengeresek ("pebs") inkább hengeresek, mint gömb alakúak. Létezik egy forgási sebesség (a "kritikus sebesség"), amelynél a malom tartalma centrifugális hatás miatt egyszerűen átjutna a malom tetején.
A kritikus sebességet (rpm) a következő képlet adja meg:nC= 42,29/√dholda belső átmérő méterben. A golyósmalmokat általában a kritikus sebesség 75%-ánál üzemeltetik, így egy 5 méter átmérőjű malom 14 perc körül forog.
A malom általában legalább két kamrára oszlik (bár ez a betáplálási mérettől függ - a malmok, beleértve a görgős prést is, többnyire egykamrásak), lehetővé téve különböző méretű csiszolóközegek használatát. A bemeneten nagy golyókat használnak a klinker csomók összetörésére (amelyek átmérője meghaladhatja a 25 mm-t). A golyó átmérője itt 60–80 mm tartományban van. Egy kétkamrás malomban a második kamrában lévő közeg jellemzően 15–40 mm-es tartományban van, bár néha 5 mm-es közeggel találkozunk. Általános szabály, hogy a közeg méretének meg kell egyeznie a földelés alatt álló anyag méretével: a nagy közegek nem tudják előállítani a kész cementben szükséges ultrafinom részecskéket, de a kis közegek nem képesek eltörni a nagy klinkerrészecskéket. Egykor négykamrás malmokat használtak, amelyek lehetővé tették a közegméretek szoros elkülönítését, de ez mára egyre ritkább. A többkamrás malmok alternatívái a következők:
pár malom, párhuzamosan futva, különböző méretű közeggel töltve.
alternatív technológia alkalmazása (lásd alább a tekercspréseket) a klinker összetörésére, mielőtt golyósmalomban finomcsiszolná.
A malomon áthalad a levegő áramlata. Ez segít hűvösen tartani a malomot, és kisöpöri az elpárolgott nedvességet, ami egyébként hidratálást okozna és megzavarná az anyag áramlását. A poros elszívott levegőt megtisztítják, általábanzsákszűrők.
