Pionowy młyn kulowy z mieszadłem składa się z cylindrycznej komory mielącej, która jest wypełniona kulkami mielącymi o średnicy kilku milimetrów. Stosunek ilości kulek mielących do produktu jest regulowany w taki sposób, aby przestrzenie pomiędzy kulkami mielącymi były wypełnione produktem. Ze względu na małe kulki mielące, wielkość cząstek podawanego materiału nie powinna przekraczać 100 µm. Wał mieszadła z ramionami zagłębia się w złoże materiału i kulek mielących i jest wprawiany w powolny ruch obrotowy przez przekładnię połączoną z silnikiem.
Prędkość obwodowa ramion mieszadła wynosi ok. 2,5 - 3 m/s. Przy tak niskich prędkościach energia wprowadzana przez mieszadło jest przenoszona głównie przez tarcie na złoże materiału. Ślimak wyrzutowy umieszczony w dolnej części młyna jednocześnie odbiera mieszaninę kulek mielących i produktu. Kulki mielące są oddzielane za pomocą przesiewacza i zawracane do młyna. Ze względu na wysokie wartości rozdrobnienia uzyskiwane w młynie, praktycznie wszystkie produkty mają silną tendencję do osadzania się i konieczne jest dodanie środka wspomagającego mielenie.