金剛石鉆頭的破巖作用是由金剛石顆粒完結(jié)的。要知道鉆頭的破巖作用，須了解單粒金剛石的破巖作用。在堅硬地層中，單粒金剛石在鉆壓作用下使巖石處于極高的應(yīng)力狀態(tài)下(約4200-5700MPa，有的材料以為可達(dá)6300MPa)，使巖石產(chǎn)生巖性改變，由脆性變?yōu)樗苄?。單粒金剛石吃入地層，在扭矩作用下切削破巖，切削深度基本上等于金剛石顆粒的吃入深度。這一進(jìn)程如同“耕地”故稱為金剛石鉆頭的犁式切削作用。

在一些脆性較大的巖石里(如砂巖、石灰?guī)r等)，鉆頭上的金剛石顆粒在鉆壓扭矩的同時作用下，破碎巖石的體積遠(yuǎn)大于金剛石顆粒的吃入與旋轉(zhuǎn)體積。當(dāng)壓力不大時,只能沿金剛石的運動方向形成小溝槽，加大壓力則會使小溝槽深部與兩邊的巖石破碎，超越金剛石顆粒的斷面尺寸。

金剛石鉆頭的破巖作用，除與巖性以及影響巖性的外界要素(如壓力、溫度、地層流體性質(zhì)等)有關(guān)外，鉆壓巨細(xì)是重要的影響要素。它和牙輪鉆頭一樣，破巖時都具有表層破碎、疲憊破碎、體積破碎三種方法。只有當(dāng)金剛石顆粒具有足夠的比壓吃入地層巖石，使巖石產(chǎn)生體積破碎時，才能取得理想的破巖作用。