Sferični valjčni ležaj je imel dve vrsti notranjih valjčnih elementov, ki so proti koncu zoženi podobno kot vinski sod. Ta vrsta ležaja je samouravnavna in se običajno uporablja tam, kjer so pogoste visoke udarne ali neusklajene obremenitve. Sferični valjčni ležaji so razmeroma dragi, vendar imajo na splošno daljšo življenjsko dobo kot drugi tipi ležajev. Na voljo so tudi kot težke različice za uporabo v aplikacijah z velikimi obremenitvami. Sferični valjčni ležaj lahko absorbira ne le visoke stopnje kotnega odstopanja, ampak tudi na splošno višje obratovalne hitrosti.
Sferični valjčni ležaji imajo skupno osnovno zasnovo z ravnimi in stožčastimi valjčnimi ležaji, saj so sestavljeni iz notranjega obroča, zaklenjenega valjčnega kroga in zunanjega obroča. Glavna razlika v dizajnih je v kompletu valjev, ki je sestavljen iz dvojne vrste valjev v obliki sod, ki se običajno držijo v kletki iz medenine ali nerjavnega jekla. Ta zasnova omogoča, da valjčni nizi v sferičnem valjčnem ležaju tečejo z različnimi hitrostmi, kar omogoča ležaju, da absorbira visoke ravni linearnega odstopanja. Ta lastnost daje tej zasnovi učinkovito kombinacijo radialnih in potisnih ležajev, zaradi česar je izjemno robusten.
Zaradi relativne zapletenosti vpletenega proizvodnega procesa so sferični valjčni ležaji dražji od drugih modelov. Vendar imajo daljšo življenjsko dobo zaradi svoje inherentno robustne narave. Ti ležaji lahko delujejo v ekstremnih pogojih z minimalnim mazanjem do dvakrat dlje kot običajni valjčni in kroglični ležaji. Nekatere različice sferičnih valjčnih ležajev lahko v svoji zasnovi vključujejo perforiran zunanji obroč in oljne utore, ki olajšajo mazanje in dodatno podaljšajo njihovo življenjsko dobo. Na splošno ta podaljšana življenjska doba – skupaj s prihranki pri izpadih pri zamenjavi ležajev – upravičuje dodatne stroške, povezane z vgradnjo te vrste ležajev.
Določeni obsegi sferičnih valjčnih ležajev so na voljo z težkimi valji in kletkami, ki so primerni za aplikacije v ekstremnih zahtevah, kot so vibracijski zasloni. Tovrstni stroji zaradi stalne udarne obremenitve in linearnega odstopanja, ki so vključeni v njegovo delovanje, hitro delujejo kot običajni ležaji. V tovrstnem agresivnem delovnem okolju je sferični valjčni ležaj edini tip, ki zagotavlja sprejemljivo življenjsko dobo. Ta tip ležaja se lahko uporablja tudi pri vrtilnih hitrostih, ki so na splošno višje od tistih pri drugih izvedbah ležajev. V nekaterih primerih je lahko ta razlika v omejitvi hitrosti celo do 20 odstotkov ali več.