Materijal cirkonijevih kuglica je uglavnom cirkonij, ovisno o vrsti cirkonijevih kuglica, postoje itrij cirkonijeve kuglice, cerij cirkonijeve kuglice, kompozitne cirkonijeve kuglice itd.
Itrij cirkonijeve kuglice, puni naziv itrijem stabiliziranih cirkonijevih kuglica, najčešće su i najzastupljenije u cirkonijevim kuglicama. Udio cirkonija je 95 posto, a kao stabilizator koristi se 5 posto itrijevog oksida. Tvrdoća i žilavost su vrlo dobre, a habanje je malo, i naširoko se koristi u finom brušenju. Prema trenutnoj tehnologiji, cirkonijeve kuglice promjera 0.05 mogu se izraditi titracijskim kalupljenjem u elektrolitu (odnosi se na Sano itrijem stabilizirane cirkonijeve kuglice), cirkonijeve kuglice veličine čestica od 0,05 mm prikladni su za brušenje u nano mjerilu.
Cerium circonia perle, puni naziv cerijem stabiliziranih cirkonij kuglica, sadrže 80 posto cirkonija i 20 posto cerijevog oksida, žute, smeđe i crne boje. Zrnca cerija i cirkonija imaju veliku specifičnu težinu, pa imaju veliku kinetičku energiju tijekom procesa mljevenja, što ima velike prednosti za mljevenje materijala visoke viskoznosti, a može se koristiti i u mlinovima pijeska s velikim smicanjem.
Kompozitne cirkonijeve kuglice, aluminij i cirkonij kalciniraju se na visokoj temperaturi nakon valjanja, sastav je aluminij i cirkonij, te 5 posto ostalih komponenti, cirkonij čini 75 posto, a aluminij čini 20 posto. Budući da kompozitne cirkonijeve kuglice sadrže cirkonij, trošenje kompozitnih cirkonijevih kuglica mnogo je niže nego kod kuglica od aluminijevog oksida, tako da je izvedba kompozitnih kuglica od cirkonija bolja od one od kuglica od aluminijevog oksida.
Zrnca cirkonij silikata izrađena su od cirkonij oksida i silicij oksida, 64 posto cirkonij oksida, 33 posto silicij oksida, srednje gustoće i tvrdoće, pogodna za mljevenje srednje do nisko viskoznih materijala.
