使用壽命和鑽速兩個性能指標，它們最終確定鑽頭影響鑽井成本的程度。提高鑽頭的機械鑽速和使用壽命是降低鑽井成本的有效途徑，有資料證實，鑽速的改進比鑽頭壽命的改進對降低鑽井成本的影響更大，其中鑽頭切削結構的改進是提高鑽頭的機械鑽速最直接的方法。很長時間以來，人們對切削結構的改進主要集中於主切削齒結構，例如在硬質合金齒結構方面，人們先後發明了楔形齒、勺形齒、偏頂勺形齒、等磨損齒等等。最近十年來，人們逐漸認識到保徑結構也對鑽頭機械鑽速和壽命有較大影響，尤其在大斜度井和水平井套用的鑽頭要求具有合理的保徑結構，許多新型保徑結構被研究開發出來並套用到牙輪鑽頭上取得了良好的效果。
從鑽頭廠商和研究機構在三牙輪鑽頭保徑結構研究套用動態可以看出，人們逐漸認識到保徑結構對鑽頭機械鑽速和壽命有較大影響，尤其在定向井和水平井套用的鑽頭影響更大，研究開發的新型鑽頭保徑結構在牙輪鑽頭套用中取得了好的效果。鑽頭保徑結構從被動保徑發展到主動保徑，保徑材料從低耐磨材料發展到高耐磨的複合材料，鑽頭保徑結構和材料的改進大大提高了鑽頭性能，進一步提高了鑽頭的機械鑽速和壽命。國內外在保徑結構及材料研究方面有一定差距，國內相關鑽頭研究機構和廠商應進一步加強對保徑結構及材料的研究，尤其注重在鑽頭中研究套用一些主動保徑結構，進一步提高國產牙輪鑽頭性能，為鑽井用戶提供適應鑽井新工藝的高效鑽頭。
石油鑽井和地質鑽探中套用最多的還是牙輪鑽頭。牙輪鑽頭在旋轉時具有衝擊、壓碎和剪下破碎地層岩石的作用，所以，牙輪鑽頭能夠適應軟、中、硬的各種地層。特別是在噴射式牙輪鑽頭和長噴嘴牙輪鑽頭出現後，牙輪鑽頭的鑽井速度大大提高，是牙輪鑽頭髮展史上的一次重大革命。牙輪鑽頭按牙齒類型可分為銑齒（鋼齒）牙輪鑽頭、鑲齒（牙輪上鑲裝硬質合金齒） 牙輪鑽頭；按牙輪數目可分為單牙輪、雙牙輪、三牙輪和多牙輪鑽頭。目前，國內外使用最多、最普遍的是三牙輪鑽頭。
