球磨机中的 外层球刚好随筒体一齐旋转而不下落时，这时的球磨机转速称为临界转速。各种球磨机的临界转速与其直径D成正比例，临界转速的 数值不易求得，目前只有理论临界转速的计算公式被广泛应用着。
临界转速计算公式：  
式中D——球磨机的内直径，m；
n0——临界转速。当采用非光滑衬板，球荷充填率在40%～50%，磨矿浓度较大时，该公式计算结果是比较接近实际的。