根据破岩方式的不同，常用的钻井方法有冲击钻井法、旋转钻井法和旋冲钻井法3种。
冲击钻井法
又称顿钻钻井法，利用顿钻钻机（见石油钻机）使钻杆和钻绳产生上下往复动作，从而带动顿钻钻具在井内作上下往复动作，使顿钻钻头对井底进行冲击，破碎岩石，破碎后的岩石用捞筒捞到地面，然后再继续冲击钻进，如此往复，逐渐形成井眼。顿钻钻井法钻井具有钻井成本低、设备简单等优点，但由于工艺相对落后、钻速慢、不能用于钻较深的井和高压油气井等，现场已很少采用。
旋转钻井法
通过地面动力设备（转盘、顶部驱动钻井装置或动力水龙头）或井下动力钻具使连接在钻柱底部的钻头连续旋转，同时利用接在钻头上部的一段钻柱（钻铤）的重力向钻头连续不断施加钻压，将岩石切削或碾压成碎屑，岩石碎屑由钻井流体不断地将其带到地面，并从钻井流体中分离出来。这种钻井方法较之冲击钻井法可大幅度提高钻井效率及适应各种复杂的井下地层情况，已替代冲击钻井法成为世界各地普遍使用的钻井方法。
在旋转钻井工艺技术研究过程中，形成了以下7项应用基础理论组成的学科：钻井岩石破碎力学、钻井岩石工程力学、钻井管柱力学、钻井流体化学、钻井流体力学、井下控制工程学和钻井技术经济学。这些工艺技术的发展大大提高了钻井效率。
旋冲钻井法
在旋转钻井的基础上，再加上一个冲击器，使钻头在冲击动载和旋转的联合作用下破碎岩石的一种钻井方法。从实际使用结果看，这种钻井方法适用于钻硬岩石及深部地层，在浅部及泥页岩中较旋转钻井方法效果不明显，是对旋转钻井方法的一种补充。