宝可梦球是用来捕捉宝可梦。训练员可因情况，选用不同的宝可梦球，以提高捕获率。而有部份宝可梦球因有特殊能力，大多用来捕捉一些特别的宝可梦。也有部分宝可梦球是专为某场地或活动而特别制造，捉虫大会专用宝可梦球就是一个好例子。

尽管宝可梦球的具体机能还不清楚，但是其基本作用机制十分简单：在与野生宝可梦相遇和对战中，宝可梦训练家可以丢出宝可梦球来尝试收服宝可梦。宝可梦球是一种特殊的胶囊设计，如果宝可梦球打中对方而没有被反弹开，宝可梦球会打开并释放出能量，将宝可梦拉进去，然后合上。在这个阶段，宝可梦可能会挣扎逃脱，此时有可能捕获失败导致球损坏或反弹回训练家手中，没有逃脱的宝可梦即被捕获成功。宝可梦球可以限制宝可梦的力量，并且驯化它们，让它们听从宝可梦训练家的指挥。

当宝可梦从宝可梦球里放出时，会伴随着明亮的光线，还有一些烟雾或特效。不同的宝可梦球一般拥有不同的打开特效，越稀有越特殊的宝可梦球，打开的效果就越华丽。此外，还可以通过贴在球壳上的贴纸为宝可梦球增加出场特效。还可以通过变更对战风格来更改训练家投掷宝可梦球的姿势。游戏中，在战斗结束后，宝可梦会自动变回宝可梦球飞回训练家手中。在动画中，则只需拿着球，将球上的按钮对准宝可梦即会发出一道红色光线将宝可梦收回球内。被放归野生环境的宝可梦从球里出来的时候，会笼罩着蓝色的辉光，宝可梦球也不能再次收入它，这样它就可以被其他宝可梦训练家收服。

有时候，宝可梦可以自由进出宝可梦球，像武藏的果然翁、小霞的可达鸭、小智的水水獭、小刚的不良蛙、希特隆的哈力栗。而武藏的饭匙蛇、卡露妮的沙奈朵、小次郎的好啦鱿、小遥的向尾喵都曾经自主从宝可梦球中出来。另外在好多地鼠中，包括小智、小茂在内的所有训练家的宝可梦都拒绝从球里出来。

宝可梦球的大小是可变的，按球中央的按钮可以让宝可梦球在大小两个尺寸之间互相调节。大尺寸的宝可梦球像棒球那么大，更容易投出，而小尺寸的宝可梦球像乒乓球那么大，更易于携带。收服极巨化的宝可梦的宝可梦球甚至和巨石一样巨大

训练师需要抛出球击中野生宝可梦，才可以确定目标并收复。球在进行“接收”操作（不论是收回还是收复）时，宝可梦球会发出红色光包裹宝可梦。不同之处在于，收复野生精灵时必须击中它，而收回宝可梦时只需要对准并让红光接触宝可梦即可。但是如果红光无法准确射中宝可梦，也将无法收回，因此在颠簸等不利持球的条件下收回宝可梦十分困难。

放出宝可梦时会发出白光，白光会形成宝可梦的轮廓。

按宝可梦球中央的按钮，可以放大或缩小球体，便于携带。

小型化状态下可以快速变大放出宝可梦。

宝可梦球蓝光状态是放生或者放出宝可梦。

不同的宝可梦球收服不同的宝可梦的难易程度一般不同。针对不同种类、属性、等级的宝可梦，还设计了特殊的宝可梦球来更好地收服和培育这些宝可梦。是否能够成功收服宝可梦，由宝可梦的捕获率、投掷的宝可梦球以及宝可梦的体力和状态共同决定。

除了大师球、公园球（在第四世代）、梦境球（在第五世代），其他的宝可梦球都有其自己的捕获率加成。在第一世代，宝可梦球会有可能根本没有碰到宝可梦，这种情况相当于第二世代的“宝可梦球还没有摇晃就收服失败”。此时会弹出提示：“宝可梦球没有碰到宝可梦”。

除不会被保留球种的公园球和只能通过活动赠送获取的贵重球外，《宝可梦剑·盾》可以获得其他所有种类的宝可梦球，包括多个世代未登场的梦境球，狩猎球和竞赛球。

宝可梦球的设计跟扭蛋类似，是将宝可梦变小并纳入球中。

在动画中，宝可梦球除了透过投掷打开外，也可透过直接触碰开关打开。

动画中，如果一只宝可梦包含了相对独立的个体（如袋兽的小袋兽、坚盾剑怪的剑或盾），则训练家将其收回宝可梦球时，红光先照向其中一个个体，片刻后有另一束红光从该个体发出照向另一个体，最终全部收回球中。