固体物料不经预磨直接与浸出剂一道加入球磨机内，在加热的条件下边磨矿边浸出的浸出方法。视所须浸出操作温度而定，浸出过程可在常压或一定正压下进行。

热球磨浸出的特点是在热球磨机内将固体物料的破碎、机械活化(见浸出过程动力学)、矿浆的强烈搅拌、加热与浸出化学反应有机地结合在一起，为浸出过程创造了良好的热力学和动力学条件。从而可在低试剂消耗、短反应时间内得到高的浸出率。

热球磨浸出在工业上较早应用于白钨精矿盐酸分解。由于浸出过程是在酸性介质中进行，球磨机内衬石英砖，所用的磨球是用天然辉绿岩制成的。1986年苛性钠碱法热球磨浸出在工业上用于分解黑钨精矿、白钨精矿及黑白钨混合的低品位中矿等各种类型的钨矿原料。同搅拌浸出相比，热球磨浸出可省去专门的磨矿工序，简化了工艺流程，提高了金属回收率。例如，用碱法热球磨浸出含WO₃39.82％的黑钨和白钨之比为2：1的钨中矿时，碱用量为理论量的2.6倍，在433K左右温度下保温2h，WO₃分解率达98.24％。和常压搅拌浸出相比，从钨中矿到获得符合净化要求的NaWO₄溶液，可将原工艺的五个主要工序缩减为三个，能耗降低了约30％，WO₃回收率提高了3％～4％。热球磨浸出法还可应用于诸如独居石精矿等矿物原料的浸出。