Zirkoniumhelmien materiaali on pääasiassa zirkoniumoksidia, riippuen siitä, minkä tyyppisistä zirkoniumhelmistä on olemassa yttriumzirkoniumhelmiä, ceriumzirkoniumhelmiä, komposiittizirkoniumhelmiä jne.
Yttrium-zirkoniumhelmet, yttrium-stabiloitujen zirkoniumhelmien koko nimi, ovat yleisimpiä ja yleisimpiä zirkoniumhelmissä. Zirkoniumoksidipitoisuus on 95 prosenttia, ja stabilointiaineena käytetään 5 prosenttia yttriumoksidia. Kovuus ja sitkeys ovat erittäin hyviä, ja kuluminen on alhaista, ja sitä käytetään laajasti hienohiontaan. Nykytekniikan mukaan zirkoniumhelmiä, joiden halkaisija on 0.05, voidaan valmistaa titraamalla elektrolyytissä (katso Sano yttriumilla stabiloidut zirkoniumoksidihelmet), zirkoniumhelmiä, joiden hiukkaskoko on 0,05 mm soveltuvat nanomittakaavan hiontaan.
Cerium-zirkoniahelmet, cerium-stabiloitujen zirkoniumoksidihelmien koko nimi, sisältävät 80 prosenttia zirkoniumoksidia ja 20 prosenttia ceriumoksidia, keltaisen, ruskean ja mustan värisenä. Ceriumzirkoniumhelmillä on suuri ominaispaino, joten niillä on suuri kineettinen energia jauhatusprosessin aikana, millä on suuria etuja korkeaviskositeettisten materiaalien jauhamisessa, ja niitä voidaan käyttää myös korkean leikkausvoiman hiekkamyllyissä.
Komposiittizirkoniumhelmet, alumiinioksidi ja zirkoniumoksidi kalsinoidaan korkeassa lämpötilassa valssauksen jälkeen, koostumus on alumiinioksidia ja zirkoniumoksidia, ja 5 prosenttia muista komponenteista, zirkoniumoksidin osuus on 75 prosenttia ja alumiinioksidin osuus 20 prosenttia. Koska komposiittizirkoniumhelmet sisältävät zirkoniumoksidia, komposiittizirkoniumhelmien kuluminen on paljon pienempi kuin alumiinioksidipallojen, joten komposiittizirkoniumhelmien suorituskyky on parempi kuin alumiinioksidikuulien.
Zirkoniumsilikaattihelmet on valmistettu zirkoniumoksidista ja piioksidista, 64 prosentista zirkoniumoksidista, 33 prosentista piioksidista, keskitiheydestä ja kovuudesta, ja ne soveltuvat keski- ja matalaviskositeettisten materiaalien jauhamiseen.
