Bilyalı değirmen ince öğütme devrelerinde kullanılan öğütücü malzemesi bilya olan değirmenlerdir. Yaş ve kuru olarak çalıştırılabilir. Beslenen ürünün tane boyutu 9mm ile 1 mm arasında olabilir. Değirmen ve bilya ölçüleri ile orantılı olarak 600 ile 3 mikron arasında nihai ürün elde edilebilir.   Değirmende öğütücü bilyeler küresel, silindirik veya konik şekilli çelik döküm ya da başka aşınmaya dayanıklı bir malzemeden üretilir. Bilyalı değirmenlerin iç astarında çelik, kauçuk veya seramik plakalar kullanılır. Bu plakalardan kauçuk plakalar, sadece yaş öğütme sistemi ile çalışan değirmenlerde kullanılır. Seramik plakalar, kuru sistemlerde ve öğütülen malzeme içerisinde demir ve demir bileşeni olmayan durumlarda kullanılmaya uygundur. Çelik plakalar ise kuru ve yaş sistemlerin her ikisinde de kullanılabilir.

Sertliği Mohs ölçeğinde 3 ün altında olan alçı, kalker, kalsit, kireç, dolamit gibi ürünler için kullanılan bir öğütücüdür. Aşındırıcılığı 3 ün üzerinde olan ürünler için gövde iç yüzeyi astar plakalarla kuvvetlendirilebilmektedir. Madencilik, kimya ve gıda sanayiinde özellikle tercih edilmektedir. Öğütme işlemi karşılıklı yüzler üzerinde eş merkezli daireler halinde dizilmiş dikey pimlerin bulunduğu iki yatay çelik plaka arasında gerçekleşir. Ürün merkezde girer ve öğütülerek çeperlere savrulur. Elekten geçebilen ürünler makinayı tahliye eder. Öğütücü pimler aşınmaya dayanıklı çelik döküm olarak imal edilir. Kapak pimleri yekpare çene şeklindedir. Rotor pimleri ise her biri ayrı ayrı rotor diskine cıvata ile monte edilir. Kolayca sökülüp değiştirilebilir.