巖心鉆機由回轉機構、給進機構、升降機構、傳動機構、操縱裝置及機座等基本部分組成。由于鉆機類型有所不同，有些巖心鉆機還可能配備有控制測量儀表或其他附屬裝置。
其中巖心鉆機的回轉機構稱為回轉器,于驅動鉆具回轉,實現鉆頭連續地破碎巖石。巖心鉆機的回轉器有立軸式、轉盤式和移動式三種
巖心鉆機的升降機構用于提下鉆具、套管或其他部件。多數巖心鉆機專門配有升降機構,一般稱為"升降機”,而某些鉆機是不配有升降機構的，例如在移動回轉器式鉆機中，是利用動力頭和給進機構配合實現升降機的功能的.
巖心鉆機的給進機構用于調節和保持孔底鉆頭上的軸向載荷，并根據鉆頭的鉆進速度給進鉆具，保持鉆頭連續不斷的鉆孔.巖心鉆機傳動機構用于驅動鉆機的動力機到鉆機各工作機構的動力傳遞.鉆機動力的傳動方式有機傳動，半液壓傳動、全液壓傳動三種類型。操縱裝置用于分配動力、調節鉆機各工作機構的運動速度,改變工作機構的運動方向和形式。