圓珠筆主要由筆桿、筆套、筆頭等組成。筆頭一般由黃銅、鋼、碳化鎢製成。圓珠筆一般分爲水性圓珠筆和油性圓珠筆。
1、水性圓珠筆：
又稱寶珠筆或走珠筆。有全塑圓珠筆、半鋼圓珠筆、全鋼圓珠筆三種。圓珠筆的筆頭分爲炮彈式和針管形兩種，分別採用銅合金、不鏽鋼或工程塑料製成。球珠則多采用不鏽鋼、硬質合金或氧化鋁等材料製成，中字跡球珠直徑爲0.7毫米，細字跡球珠直徑爲0.5毫米。墨水的色澤有紅、藍、黑、綠等。圓珠筆兼有鋼筆和油性圓珠筆的特點，書寫潤滑流暢、線條均勻，是一種較爲理想的書寫工具。
2、 油性圓珠筆：
所使用的筆頭球珠多采用不鏽鋼或硬質合金材料製成。球珠直徑的大小決定了字跡線條的粗細。常見的球珠直徑有1毫米、0.7毫米、0.5毫米三種。圓珠筆的油墨是特製的，主要以色料、溶劑和調黏劑混合而成。常見的顏色有藍、黑、紅三種顏色。
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生摩擦力，使圓珠在球座內滾動，帶出筆芯內的油墨或墨水，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製的碗內，後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。由於鹽基性染料不耐光（耐光度只有1級-2級），不耐熱，不耐酸鹼，所以耐久性差，現已被淘汰。
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，劣質香味文具所含的揮發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，用手按動的爲上齒柱，內部可以旋轉的爲下齒柱。上下齒柱的齧合爲不完全齧合，只有齒尖部咬合了一部分，而咬合的兩個齒後面的導向筋，被設計在同一個導向槽裏面滑動，當下齒柱在上齒柱推動下滑出導向槽後，版由於彈簧的作用，下齒柱的齒會沿着相齧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，如此重複就可以實現了圓珠筆的功能了。
