圓珠筆的書寫原理，主要是利用球珠在書寫時與紙面直接接觸產(chǎn)生摩擦力，使圓珠在球座內(nèi)滾動，帶出筆芯內(nèi)的油墨或墨水，以達到書寫的目的。
圓珠筆是用油墨配不同的顏料書寫的一種筆。筆尖是個小鋼珠，把小鋼珠嵌入一個小圓柱體型銅制的碗內(nèi)，后連接裝有油墨的塑料管，油墨隨鋼珠轉動由四周流下。
圓珠筆油墨的色素是染料。油墨顏色主要有藍、紅、黑三種，其中尤以藍色油墨使用最多。過去藍色油墨中的色素成分是鹽基品藍和鹽基青蓮，溶劑是氧化蓖麻油、蓖麻油酸。由于鹽基性染料不耐光（耐光度只有1級-2級），不耐熱，不耐酸堿，所以耐久性差，現(xiàn)已被淘汰。
市場上銷售的“424”藍色圓珠筆和“322”黑色圓珠筆，用它書寫的字跡耐久性較好。香味圓珠筆有毒的報道屢見不鮮，劣質(zhì)香味文具所含的揮發(fā)性有機化合物具有毒性，對人體有一定損害；但還沒有聽到過因正常使用沒有摻加揮發(fā)性有機化合物的油性圓珠筆而中毒的事件。
而圓珠筆的主要結構是上下齒柱，用手按動的為上齒柱，內(nèi)部可以旋轉的為下齒柱。上下齒柱的嚙合為不完全嚙合，只有齒尖部咬合了一部分，而咬合的兩個齒后面的導向筋，被設計在同一個導向槽里面滑動，當下齒柱在上齒柱推動下滑出導向槽后，由于彈簧的作用，下齒柱的齒會沿著相嚙合的上齒柱的齒的斜面滑動，這樣在斜面的作用下，下齒柱會轉過一個角度，滑到另一側去，就被按下去了，如此重復就可以實現(xiàn)了圓珠筆的功能了。
