עקרון העבודה של מכונת קידוח והקשה מבוסס על שלושה מנגנונים: הצמדה רציפה, תיאום מומנט, ומהלך ניתן לשליטה. ראשית, בשלב הקידוח, הציר מניע את המקדחה להסתובב במהירות גבוהה ולהזין בציר לאורך קצב הזנה מוגדר. החומר מוסר על ידי פעולת החיתוך של קצה החיתוך של המקדחה, ויוצר חור גלילי או חור עיוור. כאשר עומק הקידוח מגיע לערך שנקבע מראש, מערכת הבקרה מפעילה אוטומטית שינוי כלי או פעולת החלפת מצב-חלק מהדגמים משתמשים במבנה ציר כפול-, כאשר ציר הקידוח וציר ההקשה פועלים באופן עצמאי; דגמים נפוצים יותר משתמשים במנגנון מצמד פנימי או התקן היפוך סרוו כדי להעביר את הציר ממצב מומנט-גבוה, נמוך-למצב מומנט-נמוך, גבוה-, בו זמנית שינוי או מעבר לברז.
בשלב ההקשה, הציר מסתובב ונע באופן סינכרוני צירית במהירות המותאמת במדויק לגובה ולקצב ההזנה, מה שגורם לברז לחתוך הברגה פנימית סטנדרטית לאורך מסלול סליל בתוך החור הנקדח.
לאורך כל התהליך, זווית סיבוב הציר, תזוזת ההזנה ומשוב המומנט מחוברים בקפדנות על מנת להבטיח פרופיל חוט מלא, שיפוע מדויק ומשטח חלק.
