Młyny kulowe to olbrzymie bębny, które są wypełnione do 30-40% swojej objętości swobodnie poruszającymi się mielnikami - w tym przypadku kulami. Średnica kulek wynosi od jednego do kilku centymetrów, w zależności od zastosowania - mniejsze kulki do drobnego mielenia, większe do zgrubnego mielenia.
Napęd wprawia bęben mielący w powolny ruch obrotowy i w ten sposób złoże medium mielącego jest aktywowane, tzn. kule są podnoszone i uderzają z powrotem o złoże. Młyny kulowe są zwykle eksploatowane poniżej prędkości krytycznej. Prędkość krytyczna to prędkość, przy której, zgodnie z obliczeniami matematycznymi, mielnik uległby odwirowaniu.
Młyn tej wielkości wyposażony w stalowe mielniki przetwarza ok. 50 kW na m3 surowca. produkt jest podawany w sposób ciągły przez mechanizm obrotowy i wyrzucany przez szczeliny po przeciwnej stronie. Wydajność można regulować w zależności od liczby otwartych szczelin. Zmielony produkt jest transportowany - często pneumatycznie - i ładowany do znajdującego się za nim klasyfikatora. Materiał gruboziarnisty jest zawracany do młyna razem z produktem nadawy.
