取芯鑽頭的構造主要由鑽頭主體、切削部分和芯管組成。鑽頭主體一般采用高強度的合金材料，以確保在不同地質條件下也能保持良好的耐磨性和強度。切削部分通常是鑽頭的*前端，形狀與實際使用的場所有密切關係。一般來說，切削部分的設計會根據不同的地層硬度、土壤類型及所需取出的芯樣類型進行優化。
核心管是另外一個關鍵的組成部分，它的作用是收集到的岩心樣本。核心管的內徑和外徑通常采取相同的設計，使得取出的岩心樣本能夠完整無損地保留。
取芯鑽頭的工作原理可以概括為兩個主要過程：切削與取樣。
在鑽探時，取芯鑽頭借助於鑽機的旋轉和下壓力，在切削部分的幫助下，逐層切削地層表麵。鑽頭的旋轉速度、鑽壓、進給率等參數都會直接影響到切削的效率和質量。通常情況下，鑽頭的旋轉速度越快，切削效率越高，但這也亟須平衡與鑽頭的耐磨性。在鑽探深度增加時，地層的硬度和岩石結構往往會變得複雜，這就要求取芯鑽頭具備更高的切削能力，甚至在某些情況下需要更換不同類型的鑽頭。
隨著鑽頭不斷深鑽，岩石逐漸被切割並填充到芯管中。在達到預定深度後，鑽頭便會停止工作，並通過提升鑽具將芯管提取到地麵。此時，岩心樣本就會被完整地保留在芯管內，以便於後續的檢測與分析。在這個過程中，確保樣本的完整性至關重要，任何過程中的振動或衝擊都有可能影響到岩心的狀況。
根據不同的應用需求，取芯鑽頭可以分為多種類型。以下是一些常見的取芯鑽頭類型及其特點：
金剛石取芯鑽頭因其超高的硬度而廣泛用於堅硬岩石的勘探。這種鑽頭表麵鑲嵌了上等的金剛石顆粒，其切削性能和耐磨性非常出色，能夠應對極為艱難的地質環境。
合金取芯鑽頭一般采用整體焊接或表麵噴塗合金材料，主要用於較軟的土層或不太堅硬的岩石。盡管其切削力不如金剛石鑽頭，但在成本和壽命上較為平衡，非常適合中等硬度地層的鑽探需求。
雙頭取芯鑽頭一般用於需要較大開口和更快取樣的情況。它的設計使得鑽頭可同時從兩個方向進行切削，能夠顯著提高取樣效率，但同時對鑽機的穩定性要求更高。
