Эти мельницы нашли относительно широкое применение для диспергирования пигментов в низковязких средах.

Смесь, поступающая через питающее устройство, попадает в пространство перед ротором. Под влиянием центробежных сил смесь проталкивается в узкий конический зазор между ротором и статором, где в результате действия гидравлических сил происходит диспергирование пигмента, после чего обработанный продукт направляется в сборник и выводится из машины. Величину зазора между ротором и статором можно незначительно изменять передвижением одного из рабочих органов машины. Этим пользуются для регулирования степени дисперсности получаемого продукта.

Применяются мельницы с коническими и плоскими дисками, штифтами, лабиринтами, а также с горизонтальным и вертикальным расположением основного вала.

Для обработки пигментов, обладающих абразивными свойствами, рабочие поверхности коллоидных мельниц выполняются из высокопрочных материалов (корунда, карборунда или других твердых материалов).

В результате интенсивного трения в коллоидных мельницах выделяется большое количество теплоты, для отвода которого применяются различные охлаждающие устройства.