利用钻头旋转时产生的切削或研磨作用破碎岩石。是当前通用的钻井方法。比顿钻钻速快，并易于处理井塌、井喷等复杂情况。按动力传递方式，旋转钻又可分为转盘钻和井下动力钻两种：转盘钻在钻台的井口处装置转盘，转盘中心部分有方孔，钻柱上端的方钻杆穿过该方孔，方钻杆下接钻柱和钻头，动力驱动转盘时带动钻柱和钻头一起旋转，破碎岩石。井下动力钻是利用井下动力钻具带动钻头破碎岩石，钻进时钻柱不转动，磨损小、特别适于打定向井。井下动力钻有涡轮钻、螺杆钻和电动钻等。

对接钻杆时，柴油机油门要小，钻杆尽量不左右摆动，以免过早损坏钻杆螺纹。

当钻头在硬土层中的钻进速度较低时，可以通过加压杆来加速钻进速度。如果钻杆倾斜，可以用压杆上的挂钩进行调整。

根据地质条件，采用清水或泥浆开挖土层。遇到砂层时，应采用泥浆拌砂，以防结块。

金刚石钻头，初只限用于硬地层，其品种与使用范围正日益扩大。钻头的价格虽高，但工作寿命长，如选用合理，可取得较好的经济效果。刮刀钻头，结构简单，制造方便，钻软地层速度较快，但钻进时扭矩较大，易损坏钻具和设备。近年来，正在发展一种新型切削型钻头，用不同几何形状的新型耐磨材料镶嵌在钻头基体上，能适应各类岩性地层，并可采用高转速钻进，其经济效果日益显著。

涡轮钻具靠高压液流通过涡轮，把液体能转变为中心轴上的机械能，带动钻头破碎岩石。由成百对串联地装在外壳内的涡轮定子和转子以及轴承、中心轴等组成。涡轮定子和转子的叶片呈反向弯曲，高压泥浆沿定子叶片的偏斜方向流动,有力地冲击转子叶片,使转子带动中心轴旋转,涡轮钻具是苏联采用的主要钻井工具，他们发展了各种性能的新型涡轮钻具，被广泛用于各种深度和地层的钻井工作中（包括已钻成的万米井），其他国家也在发展中。