Penghancur ultra halus beroperasi berdasarkan siri prinsip mekanikal dan fizikal. Pertama, bahan yang akan dilumatkan dimasukkan ke dalam ruang pengisar mesin. Di dalam ruang, terdapat bahagian berputar berkelajuan tinggi, seperti cakera pengisar atau penggelek. Komponen ini berputar pada kelajuan yang sangat tinggi, menghasilkan daya emparan yang kuat.
Apabila bahan memasuki kawasan pengisaran, putaran berkelajuan tinggi menyebabkan bahan terkena hentakan, dicukur dan dikisar. Daya yang dikenakan ke atas bahan memecahkannya kepada zarah yang lebih kecil. Reka bentuk ruang pengisaran dan interaksi antara elemen pengisaran memastikan bahan diproses dan diperhalusi secara berterusan sehingga mencapai saiz zarah ultra halus yang dikehendaki.
Di samping itu, penghancur ultra-halus juga boleh menggunakan aliran udara atau gas untuk membantu dalam proses pengisaran. Udara boleh membantu membawa bahan di dalam ruang, menggalakkan sentuhan yang lebih baik antara bahan dan unsur pengisaran. Ia juga membantu mengangkut zarah hancur keluar dari ruang pengisaran, mencegah pengisaran berlebihan dan memastikan pengedaran saiz zarah yang konsisten.
Secara keseluruhannya, gabungan putaran berkelajuan tinggi, daya mekanikal dan - dalam beberapa kes - aliran udara atau gas membolehkan penghancur ultra halus untuk memecahkan bahan menjadi zarah yang sangat halus dengan berkesan, memenuhi keperluan pelbagai industri untuk bahan berbutir halus .