潜孔钻机的工作原理和普通冲击回转式风动凿岩机一样。风动凿岩机将冲击回转机构做在一起，冲击能通过钻杆传递给钻头；而潜孔钻机将冲击机构（冲击器）独立出来，潜入孔底，无论钻孔多深，钻头都是直接安装在冲击器上，不用通过钻杆传递冲击能，因而减少了冲击能的损失。
潜孔钻机的凿岩机随着钻孔深度的增加，凿岩能力在潜杆、接头（中深孔钻孔)等处的损失增大，钻孔速度明显下降，成本增加。为了减少能力的损失，提高钻孔效率，实际工程中设计出了潜孔钻机。潜孔钻机也是以压缩空气为动力，回转冲击破碎岩石来成孔的。其工作原理是,潜孔钻的风动冲击器连同钻头装在钎杆的前端，钻孔时，推进机构使钻具连续推进并将一定的轴向压力施加于孔底，使钻头与孔底岩石相接触；回转机构使钻具连续回转，安装在钻杆前面的冲击器,在压缩空气的作用下，使活塞往返冲击钻头，完成对岩石的冲击；压缩空气从回转供风机构进入，经中空杆直达孔底，把破碎的岩粉从钻杆与孔壁之间的环形空间排至孔外。由此可见,潜孔式凿岩的实质是，在轴向压力的作用下，冲击和回转两种破碎岩石方法的结合，其中冲击是间断的，回转是连续的，岩石在冲击和剪切力作用下不断地被压碎和剪碎。潜孔凿岩中，起主导作用的是冲击做功。
通用的潜孔钻机主要分为四大部分钻具，还有回转供风机构，还有供风回转器、提升调压机构。它们每个部分所负责的功能也不一样，比如钻具它是由钻杆、球齿钻头和冲击器组成的，在钻孔时也主要是利用钻具把两根钻杆接杆钻进不锈钢板内。而还值得一提的是提升调压机构，它主要是由提升电动机借助提升减速器提升链条，而使回转机构及钻具实现升降动作的一个机构。这个结构看似简单，但实则非常重要，在封闭链条系统中，它还装有调压缸及动滑轮组这样能够保证在正常工作时，能够由调压缸的活塞杆推动滑轮组，使钻具实现减压钻孔。