工作原理：在丝杆和螺母上加工有弧行螺旋槽，当它们套装在一起时便形成螺旋滚道，并在滚道内装满滚珠。而滚珠则沿滚道滚动，并经回珠管作周而复始的循环运动。回珠管两端还起挡珠的作用，以防滚珠沿滚道掉出。
滚珠与丝杆脱离接触称为外循环;内环是指始终与丝杆接触的内环。每一个球循环的闭合电路称为一列，每一个球循环的闭合电路所包含的引线数称为循环数。内循环滚珠丝杠对的每个螺母有2列、3列、4列、5列等，每列只有一个圆;外循环每列有1.5圈、2.5圈和3.5圈等几种。
(1)外循环:外循环是指球在循环结束后，通过螺帽外表面的螺旋槽或插管，再循环到螺帽上。根据滚珠循环情况，外循环滚珠丝杠螺母副的返回方式主要有端盖式、插管式和螺旋槽式。端盖类型:在螺母上加工一个纵向孔作为球的回程。螺母两端盖板具有球的回程通道，球从回程通道进入回程管道形成循环。管状:以弯头为回管，结构做工好，但由于管向外突出螺母，径向尺寸大。螺旋槽:它是在螺母外圆铣削出螺旋槽，槽两端的孔与螺纹滚道相切，形成一个回程通道，这种结构小于管状结构的径向尺寸，但制造比较复杂。外循环滚珠丝杠结构简单，制造工艺简单，应用广泛。其缺点是滚道接头难以做到光滑，影响了滚道接缝处很难做得平滑，影响滚珠滚道的平稳性。
(2)内循环:所示为内循环滚珠丝杠。内部循环采用变频器实现球的循环。逆变器有两种类型:
1、圆柱凸键翻转器，其圆柱体部分嵌在螺母内，其端面有一个反向槽2。所述反向槽位于所述气缸的圆形表面上，所述反向槽位于所述气缸的上端的圆形键1上，以确保所述螺纹滚道的对准。
2、平圆插入反转装置，反转装置一般为圆头平键插入，插入到螺母的切削槽中，其端面有反转槽3，***与插入件的外轮廓一致。与两种逆变器相比，后者具有较小的尺寸，减小了螺母的径向尺寸，缩短了轴向尺寸。但是，逆变器的外轮廓精度和螺母上的沟槽尺寸是必须的。