按牙輪數量可分為單牙輪鉆頭、三牙輪鉆頭和組裝多牙輪鉆頭。按切削材質可分為鋼齒（銑齒）和鑲齒牙輪鉆頭。

牙輪鉆頭作為一種鉆削巖層的工具已被廣泛應用，鉆頭性能的顯著改進直接降低鉆井成本，尤其是近十年進步最快。使用壽命和鉆速兩個性能指標，它們最終確定鉆頭影響鉆井成本的程度。提高鉆頭的機械鉆速和使用壽命是降低鉆井成本的有效途徑，有資料證實，鉆速的改進比鉆頭壽命的改進對降低鉆井成本的影響更大，其中鉆頭切削結構的改進是提高鉆頭的機械鉆速最直接的方法。很長時間以來，人們對切削結構的改進主要集中于主切削齒結構，例如在硬質合金齒結構方面，人們先后發明了楔形齒、勺形齒、偏頂勺形齒、等磨損齒等等。人們逐漸認識到保徑結構也對鉆頭機械鉆速和壽命有較大影響，尤其在大斜度井和水平井應用的鉆頭要求具有合理的保徑結構，許多新型保徑結構被研究開發出來并應用到牙輪鉆頭上取得了良好的效果。

從鉆頭廠商和研究機構在三牙輪鉆頭保徑結構研究應用動態可以看出，人們逐漸認識到保徑結構對鉆頭機械鉆速和壽命有較大影響，尤其在定向井和水平井應用的鉆頭影響更大，研究開發的新型鉆頭保徑結構在牙輪鉆頭應用中取得了好的效果。鉆頭保徑結構從被動保徑發展到主動保徑，保徑材料從低耐磨材料發展到高耐磨的復合材料，鉆頭保徑結構和材料的改進大大提高了鉆頭性能，進一步提高了鉆頭的機械鉆速和壽命。國內外在保徑結構及材料研究方面有一定差距，國內相關鉆頭研究機構和廠商應進一步加強對保徑結構及材料的研究，尤其注重在鉆頭中研究應用一些主動保徑結構，進一步提高國產牙輪鉆頭性能，為鉆井用戶提供適應鉆井新工藝的高效鉆頭。

石油鉆井和地質鉆探中應用最多的還是牙輪鉆頭。牙輪鉆頭在旋轉時具有沖擊、壓碎和剪切破碎地層巖石的作用，所以，牙輪鉆頭能夠適應軟、中、硬的各種地層。特別是在噴射式牙輪鉆頭和長噴嘴牙輪鉆頭出現后，牙輪鉆頭的鉆井速度大大提高，是牙輪鉆頭發展史上的一次重大革命。牙輪鉆頭按牙齒類型可分為銑齒（鋼齒）牙輪鉆頭、鑲齒（牙輪上鑲裝硬質合金齒）?牙輪鉆頭；按牙輪數目可分為單牙輪鉆頭、三牙輪鉆頭和組裝多牙輪鉆頭。國內外使用最多、最普遍的是三牙輪鉆頭。