機械攪拌法是最早採用製備半固態漿料的方法，其設備構造簡單，它可以通過控制攪拌溫度、攪拌速度和冷卻速度等工藝參數，使初生樹枝狀晶粒破碎，熔體的溫度趨於均勻，從而促進初生相成為近球形的結構。一般機械攪拌可分為連續式和間歇式兩種類型。
連續鑄造的方式包括棒式和螺旋式。棒式裝置具有金屬液不易氧化、固相分數易控制、能連續生產的優點; 其缺點是出料速度較慢，攪拌棒易損耗。螺旋式裝置由於具有向下擠壓流體的作用，使出料速度加快。
間歇鑄造的方式包括底澆式和傾轉式。底澆式裝置的最大特點是結構簡單，但是它的底部密封塞影響鑄型的設定。傾轉式裝置的坩堝可以傾轉，將部分凝固的合金倒人鑄型，但在坩堝傾轉前需將攪拌棒從合金中提出，金屬液的表觀黏度會因為停止攪拌而上升。
實驗研究結果表明，採用機械攪拌法可以獲得很高的剪下速率，有利於形成細小的球形微觀結構，但是在攪拌腔體內部往往存在攪拌不到的死區，影響漿料的均勻性，而且存在攪拌葉片的腐蝕問題以及它對半固態金屬漿料的污染問題。
機械攪拌法製備的半固態金屬漿料的固相百分比一般在30%~60%之間。低於30%時，破碎的樹枝狀晶粒在後續的凝固過程中會產生粗化，傾向於向枝晶發展; 而高於60%時，漿料黏度過高，浸人半固態漿料的攪拌器有停止和破損的危險。機械攪拌法還存在攪拌操作困難，生產效率低的缺點。
目前，機械攪拌的研究重點是改進攪拌器結構，以改善漿液的攪拌效果，比如採用螺旋式攪拌器製備半固態漿料，可強化桶內金屬液的整體流動強度，並使金屬液產生向下的壓力，促進澆注，提高生產效率和坯料的質量。
