地質鉆桿依據是巖石的機械物理性能和地層條件。與鉆頭使用密切相關的巖石性質是：硬度、塑性和研磨性。

巖石的硬度是指巖石抵抗鉆頭切削件壓入的能力。巖石的硬度與巖石顆粒的成分、大小及顆粒間的膠結物性質有關。

比較級別為：1級—滑石；2級—石膏；3級—方解石；4級—螢石；5級—灰石；6級—正長石；7級—石英；8級—黃玉；9級—剛玉；10級—金剛石。

級數越高，硬度越大，鉆速越慢。巖石的塑性與脆性是兩個對立的概念，物體在破壞前呈塑性變形的性質叫塑性，物體在破壞前不發生塑性變形的性質叫脆性。塑性大的物體沒有脆性或脆性很小，反之，脆性大的物體沒有塑性或塑性很小。

地質鉆桿針對巖石而言，將其三類：

一類是在破壞前不發生塑性變形的脆性巖石，如花崗巖、石英砂巖；

二類是在破壞前塑性變形很大的塑性巖石，如泥巖；

三類是在破壞前呈現不大的塑性變形后即破碎的塑脆性巖石，如泥質膠結的砂巖。巖石的研磨性指在巖石與鉆頭接觸的表面上，巖石和巖屑對鉆頭的磨損作用。巖石磨損鉆頭的能力叫巖石的研磨性，與巖石本身的成分、顆粒大小和形狀等有關。巖石的研磨性越大，鉆頭磨損越嚴重，鉆頭總進尺就越少。

一般來說適用于中硬地層，比如說卵石，花崗巖等。地質鉆桿告訴您用金剛石電鍍鉆頭。有速度快、進尺多、壽命長、工作平穩、井下事故少、井身質量好等優點。

一般用于硬度鉆頭，用金剛石熱壓鉆頭。

一般用于軟的地層，用復合片鉆頭或者合金鉆頭。