石油鉆井和地質(zhì)鉆探中應(yīng)用多的還是牙輪鉆頭。牙輪鉆頭在旋轉(zhuǎn)時(shí)具有沖擊、壓碎和剪切破碎地層的作用，所以，牙輪鉆頭能夠適應(yīng)軟、中、硬的各種地層。在噴射式牙輪鉆頭和長噴嘴牙輪鉆頭出現(xiàn)后，牙輪鉆頭的鉆井速度提高，是牙輪鉆頭牙輪鉆頭按牙齒類型可分為銑齒（鋼齒）牙輪鉆頭、鑲齒（牙輪上鑲裝硬質(zhì)合金齒）

牙輪鉆頭能夠適應(yīng)從軟到堅(jiān)硬的多種地層。按牙輪數(shù)量可分為單牙輪鉆頭、三牙輪鉆頭和組裝多牙輪鉆頭。按切削材質(zhì)可分為鋼齒（銑齒）和鑲齒牙輪鉆頭。

牙輪鉆頭作為一種鉆削巖層的工具已被廣泛應(yīng)用，鉆頭性能的顯著改進(jìn)直接降低鉆井成本，尤其是近十年進(jìn)步快。使用壽命和鉆速兩個(gè)性能指標(biāo)，它們終確定鉆頭影響鉆井成本的程度。提高鉆頭的機(jī)械鉆速和使用壽命是降低鉆井成本的途徑，有資料證實(shí)，鉆速的改進(jìn)比鉆頭壽命的改進(jìn)對(duì)降低鉆井成本的影響更大，其中鉆頭切削結(jié)構(gòu)的改進(jìn)是提高鉆頭的機(jī)械鉆速直接的方法。很長時(shí)間以來，人們對(duì)切削結(jié)構(gòu)的改進(jìn)主要集中于主切削齒結(jié)構(gòu)，例如在硬質(zhì)合金齒結(jié)構(gòu)方面，人們先后發(fā)明了楔形齒、勺形齒、偏頂勺形齒、等磨損齒等等。人們逐漸認(rèn)識(shí)到保徑結(jié)構(gòu)也對(duì)鉆頭機(jī)械鉆速和壽命有較大影響，尤其在大斜度井和水平井應(yīng)用的鉆頭要求具有合理的保徑結(jié)構(gòu)，許多新型保徑結(jié)構(gòu)被研究開發(fā)出來并應(yīng)用到牙輪鉆頭上取得了良好的效果。