地层岩性对钻头的影响表现在钻井工艺上：影响钻进速度，钻头进尺，使钻井过程出现井漏，井喷，井蹋和卡钻等复杂情况，使泥浆性能发生变化，影响井眼质量，通过分析地层岩性及其对钻井工艺的影响，可对钻头选型和使用的合理性进行判断。
粘土，泥岩和页岩层影响：极易吸收泥浆中的自由水而膨胀，使井径缩小，造成下钻遇阻，甚至卡钻，随着浸泡时间的延长，又会产生掉块剥落，使井经扩大，造成井蹋，应尽量使用清水或低比重低粘度的泥浆钻进，炭质页岩连接力若，容易垮塌，泥质岩层质软，钻速快，也容易泥包。
砂岩：其性质依颗粒的大小成分以及胶结物的不同有很大的差别，颗粒越细，石英颗粒越多，硅质和铁质胶结物越多则越硬，对钻头磨损越大，如石英砂岩，泥质胶结物越多，云母和长石的成分越多则较软易钻，，颗粒越粗，胶结物越少，渗透性越好，易产生泥浆的渗透性漏失，并在井壁上形成较厚的泥饼，引起沾付卡钻等复杂情况，造成钻头的非正常使用。
砾岩：在砾岩层中容易产生跳钻，蹩钻和井壁垮塌，当泵排量小和泥岩粘度低时，砾石颗粒不易上反，对钻头牙轮体和牙齿损坏较大。
石灰岩：一般硬质，钻速慢，进齿少，有的有缝缝洞洞发育，钻遇缝洞时，会引起蹩钻，放空，泥浆漏失等，井漏后有时还会发生井喷。
石灰岩地层对钻头进齿，机械钻速和钻头失效影响很大，另外，当地层软硬交错，如泥岩与较硬的砂岩相间，易产生井斜，地层倾角较大是易产生井斜，钻头在斜井中钻进易产生损坏，当岩层中含有可溶性盐类，如石膏层，盐岩曾等，会破坏泥浆的性能，影响到钻头的正常使用。