物料在球磨过程中被粉碎是由于研磨体对其冲击与研磨作用的结果。然而，其粉碎过程却为复杂。若以某一单独颗粒为研究对象，则球磨过程中它可能反复地受到研磨压应力的作用，致使存在于该颗粒表面上固有的或新生成的裂纹扩张，进而导至其破碎或产生塑性变形。当该颗粒不断地被粉碎时．产生的某一级新颗粒便难以进一步磨细了，这是因为新生颗粒表面上的裂纹较细，且出现某一小断裂应力的裂纹几率也减小了的原故。当破碎过程继续进行时，所需的终破碎应力可能会增大到使颗粒产生塑性变形的程度。此时，随着塑性变形的产生，颗粒便不会被磨细了。因此，研磨物料时会有一个粒度限值。对于石英原料而言，能被磨细的粒度限值为1微米左右，又如，石灰石的值为3～5微米。也就是说，当物料的粉磨进入到超细粉碎的范围时，球磨机的粉碎作用便越来越困难了。在大多数粉磨系统中都存在一个实际的研磨限，这一限主要地取决于研磨产物颗粒产生重新聚积的倾向，以及聚积与破碎之间所建立起来的物理平衡。因此，过长的延长球磨时间是毫无意义的，只会导致能耗的增加，因为过细的颗粒无法有效地储存使裂纹扩张所需的弹性能量。
      实际的研磨过程要比上述讨论的情况复杂得多，颗粒表面上裂纹的扩张与新裂纹的出现会因每一颗粒中裂纹的相互作用，次一级的破碎、颗粒间的相互作用、颗粒与器壁的作用、颗粒间的二次作用、颗粒与研磨体的作用、颗粒间的物理与化学作用及研磨环境对颗粒的作用而加剧，促使颗粒破碎。可是，对于上述作用本质的认识目前仅限于直观感觉或推理的基础上。