Principiul de funcționare al unei mașini de găurit și filetare se bazează pe trei mecanisme: legătură secvențială, coordonarea cuplului și cursa controlabilă. Mai întâi, în etapa de găurire, axul antrenează burghiul să se rotească la viteză mare și să se deplaseze axial de-a lungul unei viteze de avans stabilite. Materialul este îndepărtat prin acțiunea de tăiere a muchiei tăietoare a burghiului, formând un orificiu traversant cilindric sau o gaură oarbă. Când adâncimea de găurire atinge valoarea prestabilită, sistemul de control declanșează automat o acțiune de schimbare a sculei sau de schimbare a modului-unele modele folosesc o structură cu ax dublu-, axul de foraj și axul de filetare funcționând independent; modelele mai obișnuite folosesc un mecanism de ambreiaj intern sau un dispozitiv de inversare servo pentru a comuta axul dintr-o stare de-viteză mare, cuplu scăzut- la o stare de-viteză scăzută, cuplu ridicat-, schimbând sau comutând simultan la robinet.
În etapa de filetare, axul se rotește și se mișcă axial sincron la o viteză potrivită cu pasul și viteza de avans, determinând ca robinetul să taie un filet intern standard de-a lungul unei traiectorii elicoidale în interiorul găurii.
Pe tot parcursul procesului, unghiul de rotație a axului, deplasarea avansului și feedback-ul cuplului sunt strict cuplate pentru a asigura un profil complet al filetului, pas precis și o suprafață netedă.
