以牙輪鉆頭的結構為依據，可以將其分為水眼、軸承、巴掌、牙輪以及鉆頭體這五個部分。如果是密封噴射式的牙輪鉆頭，在一般情況下還包括儲油補償系統這一部分。螺紋一般會在牙輪鉆頭的上部，鉆柱與螺紋進行相互連接，鉆頭下部會存在牙輪，其上帶有三個巴掌，牙輪軸上裝上牙輪，牙輪軸與各個牙輪之間裝有軸承，牙輪會通過其自身所帶的切削齒進行破碎巖石工作。鉆井液的通道就是鉆頭的水眼。在進行石油鉆井工作的過程中，通過鉆進過程中的橫向剪切作用、縱向振動作用，牙輪鉆頭會實現破碎巖石的目的，從而能夠提升鉆井速度。
在選擇牙輪鉆頭當做石油鉆井工具時，需要按照鉆井設備的實際情況、地層的實際條件以及相鄰油井的地質資料、地層資料來進行牙輪鉆頭的選型。在進行選擇時，需要考慮的問題主要有以下幾點：
首先，應考慮鉆井地層中的軟硬交錯情況是否存在；
其次，應考慮在石油鉆井工作中是否需要防斜鉆進、曲線作業；
再次，應考慮同一油井中的不同鉆進井段的實際深淺情況；
后，應考慮鉆井地質、地層的可研磨性以及軟硬程度