行星球磨機是由傳統的滾筒式球磨機改進發展而來，滾筒式球磨機的原理是滾筒旋轉時，帶動研磨球一起旋轉，當到達某一高度時，研磨球的重力大于離心力，研磨球就會自由落下砸向物料，從而達到粉碎的效果。

而行星球磨機采用的是行星式運轉結構，球磨罐在主輪盤上公轉，并且自身以相反的方向進行自轉，兩種轉動疊加，研磨球被賦予的動能就更大，研磨能量也就比傳統滾筒式球磨機更大。行星球磨機將主要作用力由重力轉變為離心力，使得作用力上限可以增大。

同時，行星式運轉的結構可以通過增加球磨罐主軸和主輪盤主軸距離的方式來按比例增加球磨罐的轉速，提升了效能的同時也減小了能耗，球磨效果更好。

行星式球磨機的出現讓實驗室固體樣品前處理研磨多了新的選擇，其解決了滾筒式球磨機重力限制的缺點，設備擁有更高的研磨能量，使得更多樣品得以實現更細致的研磨，很多實驗研究因此有了新的進展，比如機械合金化、納米級研磨、新材料的研發等等。

此外，還有將重力重新利用起來的全方向行星球磨機、臥式行星球磨機，這種改動可以使球磨罐在研磨的過程中進行翻轉，解決了某些樣品易沉底和粘罐的問題。