行星球磨机是由传统的滚筒式球磨机改进发展而来，滚筒式球磨机的原理是滚筒旋转时，带动研磨球一起旋转，当到达某一高度时，研磨球的重力大于离心力，研磨球就会自由落下砸向物料，从而达到粉碎的效果。
而行星球磨机采用的是行星式运转结构，球磨罐在主轮盘上公转，并且自身以相反的方向进行自转，两种转动叠加，研磨球被赋予的动能就更大，研磨能量也就比传统滚筒式球磨机更大。行星球磨机将主要作用力由重力转变为离心力，使得作用力上限可以增大。
同时，行星式运转的结构可以通过增加球磨罐主轴和主轮盘主轴距离的方式来按比例增加球磨罐的转速，提升了效能的同时也减小了能耗，球磨效果更好。
行星式球磨机的出现让实验室固体样品前处理研磨多了新的选择，其解决了滚筒式球磨机重力限制的缺点，设备拥有更高的研磨能量，使得更多样品得以实现更细致的研磨，很多实验研究因此有了新的进展，比如机械合金化、纳米级研磨、新材料的研发等等。
此外，还有将重力重新利用起来的全方位行星球磨机、卧式行星球磨机，这种改动可以使球磨罐在研磨的过程中进行翻转，解决了某些样品易沉底和粘罐的问题。
