Proces vŕtania závitovkovým vrtákom je zložitý mechanický proces zahŕňajúci synergické pôsobenie viacerých fyzikálnych princípov. Keď vrtná súprava otáča vrtnú rúrku, krútiaci moment sa prenáša cez vrtnú rúrku na vrták, čo spôsobuje, že sa vrták otáča. Súčasne vrtná súprava aplikuje axiálny tlak prostredníctvom hydraulických alebo mechanických prostriedkov, čím zatlačí vrták hlbšie do formácie.
Pri kombinovanom pôsobení rotácie a tlaku sa rezné hrany vrtáka zarezávajú do formácie, čím sa hornina a pôda rozbijú na malé kúsky. Rozbité skalné odrezky sú potom unášané nahor pozdĺž špirálového kanála špirálovými čepeľami a prípadne sú vypúšťané von z otvoru. Tento proces je podobný zaskrutkovaniu skrutky do kusa dreva s tým rozdielom, že závitovkový vrták je väčší a je vystavený zložitejším silám.
Konštrukcia špirálových nožov má rozhodujúci vplyv na účinnosť odstraňovania triesok. Príliš malý uhol ostria môže viesť k zlému odstraňovaniu triesok a zaseknutiu vrtáka; príliš veľký uhol zvýši spotrebu energie a zníži účinnosť vŕtania. Preto musia inžinieri optimalizovať parametre čepele na základe charakteristík formácie, aby dosiahli najlepšie výsledky vŕtania.
