Wiercenie obrotowe polega na użyciu dużego wiertła na końcu pustej rury. Wiertło jest zbudowane z bardzo mocnych stalowych kół, zwykle w zestawie trzech, które są przymocowane do końca rury lub solidnego wiertła, które można inkrustować diamentami. Gdy rura kręci się po okręgu, obrotowe wiertło obraca się i żuje ziemię i kamienie z drogi. Wiercenie obrotowe jest w stanie wiercić znacznie głębiej w ziemi niż jakakolwiek inna forma wiercenia.
Wydrążona rura przymocowana do wiertła umożliwia pompowanie płynu do rury i do obrotowego wiertła. Ten płyn robi trzy rzeczy. Przede wszystkim chłodzi wiertło, ponieważ obrotowe wiercenie w skale generuje bardzo dużo ciepła. Płyn smaruje również wiertło i rurę, aby ułatwić przejście przez ziemię i skały. Być może najbardziej pomocną cechą płynu jest to, że pomaga w przenoszeniu wyciętego kamienia i ziemi na powierzchnię przez rurę, co pozwala obrotowej platformie wiertniczej na ciągłe cięcie i przesuwanie się w dół bez zatrzymywania się w celu oczyszczenia otworu.
Rodzaj odwiertu określa rodzaj zastosowanej płuczki wiertniczej. Najpopularniejszym rodzajem płynu wiertniczego jest błoto — ten płyn jest mieszany z kawałkami gliny i pomaga uszczelnić obudowę wiertła do ziemi. Jest to ważny krok, ponieważ przeciekająca obudowa może spowodować wiele trudności i uszkodzić obszar wokół studni. Podczas wiercenia studni z wodą słodką ekipa wiertnicza nie korzystałaby ze słonej wody, ponieważ mogłaby ona zanieczyścić słodką wodę. I odwrotnie, podczas wiercenia obrotowego przez podziemne złoża soli, świeża woda używana jako płuczka wiertnicza może spowodować erozję soli i zawalenie studni.
Uważa się, że ważne jest smarowanie wiertła. Spalone lub przegrzane wiertło nie przebije skały tak szybko, jak świeże i ostre wiertło. Wiertło można zmienić, ale jest to czasochłonny wysiłek. Aby zmienić wiertło, cała rura wiertnicza znana jako przewód wiertniczy musi być usuwana sekcja po sekcji, aż wiertło dotrze do powierzchni. Staranne zaplanowanie obszaru, który ma być wiercony, może zapobiec zbyt szybkiemu przeciskaniu wiertła przez ziemię.