در آسیاب گلوله‌ای سیاره‌ای به واسطه چرخش محفظه و صفحه دوار به دور یک محور، نیروی گریز از مرکزی ایجاد می‌شود که بزرگی آن می‌تواند تا 20 برابر شتاب جاذبه زمین برسد. در این آسیاب گلوله و پودر به‌صورت متناوب روی دیواره داخلی غلتیده و ساییده می‌شوند؛ به‌طوری که با سرعت بسیار بالا از جداره محفظه جدا و به جداره روبه‌رویی برخورد می‌کنند. در این حالت ذرات پودر تحت انرژی ضربه بالا به‌صورت مداوم جوش خورده و می‌شکنند. در این نوع آسیاب، زمان آلیاژسازی مکانیکی را می‌توان با توجه به فرکانس بالای ضربه گلوله‌ها کاهش داد. انرژی ضربه گلوله‌ها نیز با تغییر سرعت گردش صفحه دوار، تغییر می‌کند. زمانی که سرعت چرخش افزایش نیابد، انرژی ضربه را می‌توان با استفاده از گلوله‌های بزرگ‌تر و یا با چگالی بالاتر افزایش داد. محفظه آسیاب متناسب با جنس پودر از مواد مختلف مانند فولاد زنگ‌نزن، فولاد سخت‌کاری‌شده، عقیق، تنگستن کاربید، زیرکونیا، آلومینا و تفلن ساخته می‌شود.
