На внутришлифовальных станках шлифуют цилиндрические и конические отверстия, а также торцы.
Внутреннее шлифование существенно отличается от наружного. При наружном шлифовании диаметр круга не зависит от диаметра детали и выбирается в зависимости от размеров и мощности станка, в то время как при внутреннем шлифовании шлифовальный круг входит в обрабатываемое отверстие и, следовательно, он всегда должен быть меньше этого отверстия.
При шлифовании отверстий диаметром меньше 40—50 мм окружная скорость шлифовального круга значительно меньше окружной скорости круга при наружном шлифовании. Так, например, при шлифовании отверстия диаметром 12 мм кругом диаметром 10 мм при скорости вращения шпинделя 15 000 об/мин окружная скорость круга будет 8 м/сек.
Вследствие большей длины дуги контакта шлифовального круга с изделием интенсивность выделения тепла при внутреннем шлифовании больше, чем при наружном шлифовании, кроме того, при внутреннем шлифовании усложняются условия охлаждения шлифовальной жидкостью. Менее благоприятны также условия отвода стружки и пыли из зоны шлифования.
Рабочим движением при внутреннем шлифовании является вращение шпинделя шлифовального круга. Круговая подача изделия осуществляется шпинделем передней бабки, вращающимся от отдельного электродвигателя.
Продольная подача выполняется возвратно-поступательным движением стола станка, при этом со столом движется передняя бабка относительно неподвижной шлифовальной бабки.
В станках, предназначенных для шлифования крупных деталей, передняя бабка закреплена на станине неподвижно, а вместе со столом перемешается шлифовальная бабка.
Внутришлифовальные станки по способу приведения во вращение обрабатываемой детали делятся на станки для патронных работ, при которых деталь закрепляется на шпинделе в патроне или другом зажимном устройстве, и бесцентровые, в которых деталь устанавливается и вращается устройством, использующим два опорных ролика и абразивный круг.