Типичный шариковый подшипник состоит из внутренней и внешней дорожек качения, ряда сферических элементов, разделенных держателем, и, часто, защитных экранов и/или уплотнений, предназначенных для предотвращения попадания грязи и сохранения смазки внутри. При установке внутреннее кольцо обычно слегка запрессовывается на вал, а внешнее кольцо удерживается в корпусе. Существуют конструкции, рассчитанные на чистые радиальные нагрузки, чистые осевые (упорные) нагрузки, а также комбинированные радиальные и осевые нагрузки.

Шариковые подшипники описываются как подшипники с точечным контактом; то есть каждый шарик соприкасается с дорожкой качения в очень маленькой области – теоретически, в точке. Подшипники проектируются таким образом, чтобы небольшая деформация, которую шарик совершает при перекатывании в зону нагрузки и обратно, не превышала предел текучести материала; ненагруженный шарик возвращается к своей первоначальной форме. Шариковые подшипники не имеют бесконечного срока службы. В конечном итоге они выходят из строя из-за усталости, отслаивания или множества других причин. Их проектирование основано на статистическом расчете с учетом срока службы, при котором ожидается выход из строя определенного количества подшипников после заданного числа оборотов.

Производители предлагают однорядные радиальные подшипники четырех серий в широком диапазоне стандартных диаметров отверстий. Угловые контактные подшипники предназначены для восприятия осевой нагрузки в одном направлении и могут быть сдвоены для восприятия осевой нагрузки в двух направлениях.

Соосность вала и подшипника играет решающую роль в сроке службы подшипника. Для большей устойчивости к несоосности используются самоустанавливающиеся подшипники.

Для увеличения радиальной несущей способности подшипниковый узел устраняется, а пространство между обоймами заполняется максимально возможным количеством шариков — так называемый подшипник с полным комплектом шариков. Износ в таких подшипниках выше, чем в подшипниках с подшипниковыми узлами, из-за трения между соседними элементами качения.
В ответственных областях применения, где биение вала является проблемой — например, в шпинделях станков, — подшипники могут быть предварительно нагружены для компенсации любого зазора в уже и без того жестко заточенном подшипниковом узле.