Η περιστροφική διάτρηση περιλαμβάνει τη χρήση ενός μεγάλου τρυπανιού στο άκρο ενός κοίλου σωλήνα. Το τρυπάνι είναι κατασκευασμένο από πολύ ισχυρούς χαλύβδινους τροχούς, συνήθως σε ένα σετ των τριών, που συνδέονται στο άκρο του σωλήνα ή από ένα συμπαγές τρυπάνι που μπορεί να επικαλυφθεί με διαμάντια. Καθώς ο σωλήνας περιστρέφεται σε κύκλο, το περιστροφικό τρυπάνι γυρίζει και μασάει τη γη και το βράχο από τη μέση. Η περιστροφική γεώτρηση μπορεί να τρυπήσει πολύ πιο μακριά από τη γη από οποιαδήποτε άλλη μορφή γεώτρησης.
Ο κοίλος σωλήνας που είναι προσαρτημένος στο τρυπάνι επιτρέπει την άντληση ρευστού μέσα στον σωλήνα και προς τα κάτω στο περιστροφικό τρυπάνι. Αυτό το υγρό κάνει τρία πράγματα. Πρώτα και κύρια, ψύχει το τρυπάνι, καθώς η περιστροφική διάτρηση μέσα από το βράχο παράγει μεγάλη ποσότητα θερμότητας. Το υγρό λιπαίνει επίσης το μύτη και τον σωλήνα για να του επιτρέψει να περάσει πιο εύκολα μέσα από τη γη και τον βράχο. Ίσως το πιο χρήσιμο χαρακτηριστικό του ρευστού είναι ότι βοηθά στη μεταφορά της κομμένης πέτρας και της γης στην επιφάνεια μέσω του σωλήνα, γεγονός που επιτρέπει στην περιστροφική εξέδρα γεώτρησης να κόβει συνεχώς και να κινείται προς τα κάτω χωρίς να σταματήσει για να καθαρίσει την τρύπα.
Ο τύπος του γεωτρύπανου καθορίζει τον τύπο του υγρού γεώτρησης που θα χρησιμοποιηθεί. Ο πιο συνηθισμένος τύπος υγρού γεώτρησης ονομάζεται λάσπη — αυτό το ρευστό αναμιγνύεται με κομμάτια πηλού και βοηθά στη στεγανοποίηση του περιβλήματος του τρυπανιού στη γη. Αυτό είναι ένα σημαντικό βήμα, καθώς μια θήκη με διαρροή μπορεί να προκαλέσει μεγάλη δυσκολία και ζημιά στην περιοχή γύρω από το φρεάτιο. Κατά τη γεώτρηση ενός φρεατίου γλυκού νερού, το πλήρωμα γεώτρησης δεν θα χρησιμοποιούσε αλμυρό νερό, καθώς θα μπορούσε να μολύνει το γλυκό νερό. Αντίθετα, κατά την περιστροφική γεώτρηση μέσω υπόγειων αποθέσεων αλατιού, το γλυκό νερό που χρησιμοποιείται ως υγρό γεώτρησης θα μπορούσε να προκαλέσει τη διάβρωση του αλατιού και την κατάρρευση του φρεατίου.
Η λίπανση του τρυπανιού θεωρείται σημαντική. Ένα καμένο ή υπερθερμασμένο τρυπάνι δεν θα κόψει τον βράχο τόσο γρήγορα όσο ένα φρέσκο και αιχμηρό τρυπάνι. Το τρυπάνι μπορεί να αλλάξει, αλλά αυτό είναι μια χρονοβόρα προσπάθεια. Για να αλλάξετε το τρυπάνι, όλος ο σωλήνας διάτρησης που είναι γνωστός ως κορδόνι τρυπανιού πρέπει να αφαιρεθεί τμήμα-τμήμα έως ότου το τρυπάνι φτάσει στην επιφάνεια. Ο προσεκτικός σχεδιασμός της περιοχής προς διάτρηση μπορεί να αποτρέψει το τρυπάνι από το να εξαναγκαστεί πολύ γρήγορα μέσα από τη γη.