一、牙掌
牙掌是牙輪鉆頭的主要零件。一只鉆頭是由三片牙掌組裝焊接在一起的。上部有連接螺紋，以便與鉆具連接，下部制成有一定傾斜角度的軸頸，與牙輪內孔組成軸承副。牙掌上有水孔流道，可以安裝儲油壓力補償裝置。軸頸承受載荷，需要較高的耐磨性及硬度，同時基體內部又需要有足夠的強度及耐沖擊韌性。
二、切削結構
切削結構包括牙輪和牙齒。牙輪是一個其上裝有（或銑出）牙齒的錐體，分單錐和復錐兩種。單錐由主錐和背錐組成，單錐牙輪在井底的運動為純滾動，適用于硬地層鉆井。復錐由主錐、副錐和背錐三部分組成，這種牙輪在井底工作時除了滾動外，還能產生滑動，用于較軟地層鉆井。
牙輪上的牙齒分鑲齒和鋼齒兩種。鑲齒是將牙輪外錐面的齒圈上鉆孔，鑲裝大小形狀不同的硬質合金齒；鋼齒則直接從牙輪錐體上銑出。鉆頭上三個牙輪的各排齒相互嚙合，能有效而不重復地全面破碎井底巖石并防止齒糟泥包。牙齒的形狀、大小、數量、長短取決于所鉆地層的硬度，地層越軟，則牙齒越大、越尖、布置得越少。反之，地層越硬、則牙齒越小越短、數量越多。
硬質合金齒的硬度和抗磨性比鋼齒高，使用壽命比鋼齒長，尤其是破碎具有研磨性的硬地層，效果更好。其適用地層范圍廣、進尺多、機械鉆速多，已在石油鉆井中廣泛應用。
硬質合金齒的齒形目前常用的有十多種，如球形、尖卵形、圓錐形、楔形、勺形、錐勺形、偏頂勺形、邊楔形、平頭形等。根據不同地層、不同巖性的破碎機理不同、各種鉆頭選用不同形狀的齒形。
楔形齒，齒形呈“楔子”狀，具有切削、鑿擊作用。其齒頂角有60°、65°、70°、75°、90°等，適用于軟至中硬地層。齒頂角越大，適用地層越硬。近幾年這種齒形良好的使用性能越來越受到廣大用戶的青睞。
球形齒，其頂部是個半圓形球面，耐磨性。它以鑿擊和壓碎作用破碎巖石。因為齒頂球面與井底巖石為點接觸，其產生的接觸應力大，當接觸應力大于巖石本身的強度時，即發生脆性破碎，其破碎體積遠大于接觸面積，因此，鉆硬*硬地層破碎效率高。
尖卵形、圓錐形齒，錐形有長錐、短錐、單錐、雙錐等多種形狀。既具有鑿擊和壓碎作用，還有刮削作用。其抗磨性及強度均高于楔形齒，適用于地層較廣，在中硬地層使用效果好。
勺形齒，它是一種不對稱的楔形齒，其切削地層的工作面是向內凹的勺形，背面是微向外凸的圓弧形。這種結構改善了牙齒的受力狀況，既提高了破碎效率又增加了強度，可高效率破碎極軟至中軟地層。
在勺形齒的基礎上，發展起來的偏頂勺形齒及圓錐勺形齒也已成功的
用在鑲齒系列牙輪鉆頭上，尤其是偏頂勺形齒，齒頂相對于其軸線超前了一個距離，其凹面正對被切削的地層，這樣可以改善牙齒受力面的應力分布，提高牙齒的破碎效率和工作壽命，這種齒形在鑲齒牙輪鉆頭上使用非常廣泛。
鋼齒形狀多為楔形，為了加強鉆頭保徑，外排齒往往設計成“T”、“L”或“IT”形。為了克服鋼齒在破碎巖石時易于磨損的缺點，需要在牙齒的工作面及背錐面敷焊耐磨材料。近年來鋼齒鉆頭在鋼齒形狀和堆焊材料均有大的改進，在齒排上采用反圓弧齒角，增加了堆焊厚度，背錐部位堆焊采用了抗裂、抗沖擊及更耐磨的復合材料。