No soy ningún experto en la materia, ni siquiera en electrónica , pero en su día destripé uno por curiosidad y te puedo comentar la conclusión (errónea o no) a la que llegué:
La bola mueve dos rodillos (los ejes X e Y) los rodillos no son macizos, son "huecos" y el eje está sujeto por unos radios, el rodillo está interpuesto entre un emisor de luz y un receptor ¿un optoacoplador? o como se llame...
así, cuando mueves el mouse por la mesa, la bola hace girar los rodillos en sus dos ejes, los radios van moviéndose e intrrumpen la señal luminosa y generan una señal digital que el ordenador sí puede comprender... a partir del movimiento de tu mano.
O algo así.
De la parte electrónica, no tengo ni idea.
Saludos