Принцип действия планетарных мельниц идентичен принципу действия шаровых мельниц, а отличие заключается в том, что силы, действующие на шары и материал при обработке в планетарной мельнице гораздо выше. Если в классической шаровой мельнице основная сила, действующая на шары и обеспечивающая измельчение материала — это сила тяжести (под ее действием шары совершают перемалывающее движение), то в планетарной мельнице на шары действует центробежная сила вращающегося диска и силы Кориолиса, которые в десятки раз больше силы тяжести.