球磨機的工作主要依靠研磨體在研磨碗內的摩擦力合撞擊力來粉碎物料。轉速越高，摩擦力和撞擊力的作用就越大。因此在球磨機正常工作的情況下，出料粒基本上和球磨機的轉速成正比。由此，便可知確定球磨機實際工作轉速的重要性了。 當球磨機筒體的轉速達到某一數值時，研磨體產生的離心力等于它本身的重力，因此會使研磨體升舉到脫離角為0度，即研磨體將緊貼附在筒壁上，隨筒體一起回轉而不會降落下來，這個轉速就成為臨界轉速。

當球磨機筒體達到臨界轉速時，由于研磨體緊貼筒壁上，不能起到粉碎作用，因此對物料的粉碎功為零。當筒體轉速較慢時，研磨體呈瀉落狀態運動，對物料的粉碎作用很弱，即對物料的粉碎功很小，可見研磨體對物料的粉碎所消耗的功是筒體轉速的函數。因此，使研磨體產生粉碎功時的筒體轉速就稱為球磨機的理論適宜轉速。要想得到粉碎功，研磨體必須具有降落高度。根據臨界轉速的計算公式，球磨機的理論適宜轉速為臨界轉速的76%。實際生產的球磨機都在76%上下波動。 在實際生產中，考慮轉速不能單純從得到粉碎功的觀點出發，因為物料粉磨既有沖擊式破碎機碎，還有研磨作用。所以要從達到經濟指標的觀點出發，即要求球磨機的生產能力高，單位產量功率消耗小，研磨體和襯板的磨損消耗量少。

所以工作轉速的選定，除了應考慮球磨機的直徑、生產方式、襯板形狀、研磨體的填充系數、研磨體的種類外，還要考慮到粉磨物料的性質、入磨物料粒度和粉磨細度等。為了能夠比較全面地反映這些因素的影響，應通過科學實驗來確定球磨機的實際工作轉速。