Roterande borrning innebär att man använder en stor borr i änden av ett ihåligt rör. Borrkronan är konstruerad av mycket starka stålhjul, vanligtvis i en uppsättning om tre, som är fästa vid änden av röret eller en solid borrkrona som kan täckas med diamanter. När röret snurras i en cirkel, vrider den roterande borrkronan och tuggar jorden och stenar ur vägen. Roterande borrning kan borra mycket längre ner genom jorden än någon annan form av borrning.
Det ihåliga röret som är fäst vid borrkronan gör att vätska kan pumpas in i röret och ner till den roterande borrkronan. Denna vätska gör tre saker. Först och främst kyler det borrkronan, eftersom roterande borrning genom berg genererar mycket värme. Vätskan smörjer också borrkronan och röret så att det lättare kan passera genom jorden och berget. Den kanske mest användbara egenskapen hos vätskan är att den hjälper till att bära den kapade stenen och jorden till ytan genom röret, vilket gör att den roterande borriggen kontinuerligt kan skära och röra sig nedåt utan att stanna för att rengöra hålet.
Typen av borrad brunn anger vilken typ av borrvätska som ska användas. Den vanligaste typen av borrvätska kallas lera – denna vätska blandas med bitar av lera och hjälper till att täta borrhöljet mot jorden. Detta är ett viktigt steg, eftersom ett läckande fall kan orsaka mycket svårigheter och skador på området runt brunnen. Vid borrning av en sötvattenbrunn skulle borrbesättningen inte använda saltvatten, eftersom det skulle kunna förorena sötvattnet. Omvänt, vid rotationsborrning genom underjordiska saltavlagringar, kan färskvatten som används som borrvätska få saltet att erodera och kollapsa brunnen.
Smörjning av borrkronan anses vara viktig. En bränd eller överhettad borr skär inte igenom sten lika snabbt som en fräsch och vass borr. Borrkronan kan bytas, men detta är en tidskrävande ansträngning. För att byta borrkrona måste hela borrröret som kallas borrsträngen tas bort sektion för sektion tills borrkronan når ytan. Noggrann planering av området som ska borras kan förhindra att borren pressas för snabbt genom jorden.