Das mechanische Polieren erfolgt auf einer speziellen Poliermaschine. Diese besteht hauptsächlich aus einem Elektromotor und einer oder zwei von ihm angetriebenen Polierscheiben. Auf den Polierscheiben wird ein Poliertuch aus verschiedenen Materialien verwendet. Für grobe Körnungen kommt oft Segeltuch oder grobes Gewebe zum Einsatz, für feine Körnungen Flanell, feines Gewebe oder Seide. Beim Polieren wird kontinuierlich Polierflüssigkeit auf die Polierscheibe getropft oder ein cremeförmiges Poliermittel aus sehr feinem Diamantpulver aufgetragen. Die zu schleifende Oberfläche des Werkstücks muss beim Polieren gleichmäßig und mit leichtem Druck auf die rotierende Polierscheibe gedrückt werden. Der Druck sollte nicht zu hoch sein, und die Scheibe muss sich in einer kontinuierlichen radialen Hin- und Herbewegung vom Rand zur Mitte bewegen. Durch die relative Schleif- und Rollwirkung zwischen dem sehr feinen Polierpulver (oder der Polierflüssigkeit) und der zu schleifenden Oberfläche wird eine spiegelglatte Oberfläche erzielt, indem Verschleißspuren beseitigt werden.

Charakteristika des mechanischen Polierens: niedrige Kosten, einfache Bedienung, aber geringe Effizienz, ungleichmäßige Polieroberfläche, Polierzeit schwer zu beherrschen, geeignet für die Bearbeitung kleiner Oberflächen.