深溝球軸承的內外圈滾道都呈圓弧狀深溝，溝道半徑略大于球半徑。主要用于承受徑向載荷，也可承受一定的軸向載荷。當軸承的徑向游隙加大時，具有角接觸球軸承的功能，可承受較大的軸向載荷，而且適用于高速旋轉。軸承在外殼孔和軸相對傾斜8′～16′時，仍可正常工作，但影響其使用壽命。在轉速較高且不宜采用推力球軸承的情況下可用該類軸承承受純軸向載荷。
深溝球軸承一般采用一件由兩部分合成的鋼板沖壓保持架，但大尺寸或高速軸承則采用實體保持架，這種保持架同沖壓保持架一樣由球引導，高速深溝球軸承的保持架通常由內圈或外圈擋邊引導。
與尺寸相同的其他類型軸承比較，深溝球軸承摩擦系數小，振動與噪聲也較低，極限轉速高，精度高，是用戶選型時首選的軸承類型。但是，該類軸承不耐沖擊，不適應承受較重載荷。