La perforación diamantina utiliza un cabezal o broca diamantada, que rota en el extremo de las barras de perforación. La abertura en el extremo de la broca diamantada permite cortar un testigo sólido de roca que se desplaza hacia arriba en la tubería de perforación y se recupera luego en la superficie. Los tamaños estándares básicos son 7/8 pulgadas (EX), 13/16 pulgada (AX), 1 5/8 pulgadas (BX) y 21/8 pulgadas (NX). La mayoría de las barras de perforación son de 10 pies de largo (3,048 m). Después de los primeros 10 pies de perforación, se atornilla una nueva sección de tubo en el extremo superior y así sucesivamente. El cabezal diamantado gira lentamente con suave presión mientras se lubrica con agua para evitar el sobrecalentamiento. El testigo de perforación primero se lava y se registra por un geólogo calificado, y luego se divide por la mitad para obtener una muestra para los análisis geoquímicos.