1)鉆頭的公轉

鉆頭的公轉速度就是轉盤或井下動力鉆具的旋轉速度。鉆頭公轉時，牙輪也繞鉆頭軸線旋轉，牙輪上各排牙齒繞鉆頭軸線旋轉的線速度不同，外排齒的線速度*大。

2)鉆頭的自轉

鉆頭旋轉時，牙輪繞牙掌軸線作反時針旋轉的運動叫自轉。牙輪的自轉速度決定于鉆頭的公轉轉速，并與牙齒對井底的作用有關，是巖石對牙齒的吃入破碎作用產生阻力作用的結果。

3)鉆頭的縱振（軸向振動）沖擊壓碎作用

輪心位置的變化使鉆頭沿軸向作上下往復運動，就是鉆頭的縱向振動，它與牙齒的齒高、齒距等鉆頭結構參數(shù)及巖性有關。軟地層振幅小，硬地層振幅大。振動頻率與齒數(shù)和牙輪轉速成正比。

4)鉆頭的滑動剪切破碎作用

破碎不同類型的巖石，要求鉆頭有不同的滑動量，滑動量由鉆頭結構參數(shù)決定。軟地層鉆頭滑動量大，硬地層應盡量小或不滑動。