利用石油钻井设备从地面开始沿设计轨道钻穿多套地层到达预定目的层（油气层或可能油气层），形成油气采出或注入所需流体（水、气、汽）的稳定通道（即油气井），并在钻进过程中和完钻后，完成取心、录井、测井和测试工作，取得勘探、开发和钻井所需各种信息的系统工程。为了快速地完成一口井的钻井任务，施工前必须精心做好钻井设计。钻井设计通常包括钻井地质设计和钻井工程设计两个部分，钻井工程设计包括工艺技术设计、工期设计和钻井费用预算等。
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。
从次开钻起到钻完全部井深这一阶段的工作。以一定压力作用在钻头上，使钻头的刃部吃入岩石，并用接在钻头上部的钻柱带动钻头旋转以破碎井底岩石，所产生的岩屑通过钻井流体循环到地面上来，井就会逐渐加深。钻头加到地层上的压力叫钻压，是靠钻柱在钻井流体中的自重的一部分产生的。钻柱从地面一直延伸到井底，井有多深，钻柱就有多长。随着井的加深，钻柱也逐渐增长，其重量也逐渐加大。过大的钻压将会引起钻头、钻柱、设备过早的损坏，所以必须将大于所要求钻压的那部分钻柱重量吊悬起来，不使其作用到钻头上。下部形成钻压的那部分钻柱处于压应力状态，上部被吊悬部分处于拉应力状态。
完井 从钻完全部井深起到交井或弃井这一阶段的工作。完井阶段的工艺包括测井、确定完井方式、下生产套管固井、下油管、射孔、装油管头和采油树，然后进行替喷、诱导油气进入井筒，进而便可进行采油生产。钻井意义上的完井是从钻完全部井深起到下生产套管（如需要）固井并测完声幅验收合格为止。