现代水井钻机是一套联合的工作机组，由动力机、传动箱、绞车、天车、游动滑车、水龙头、转盘、钻井泵、钻杆柱以及钻井液净化设备等组成，还有井架、底座等结构以及电机、液压和空气动力等辅助设备。
根据钻井工艺中钻进、洗井、起下钻具等各工序的不同要求，一套钻井机必须由以下系统和设备组成：
一、钻具起升系统
钻具起升系统主要包括主绞车、辅助绞车、辅助刹车、游动系统(包括钢丝绳、天车游动滑车和大钩等)以及悬挂游动系统的井架等。此外，还有起下钻具操作使用的工具及设备(吊环、吊卡、吊钳、卡瓦、大钳和立杆移动机构等)。
二、动力系统
动力系统是用来驱动绞车、钻井泵及空压机以及转盘等工作机组的动力设备，按驱动类别的不同，一般为柴油机、交流电动机等。
三、旋转钻进系统
为了转动井中钻具以不断破碎岩石，钻机装备有转盘和水龙头，井下配有钻杆柱和钻具钻头。另外，定向井还需配备井下动力钻具，这就构成了旋转钻进系统。
四、钻井介质循环系统
钻井介质循环系统包括钻井泵或空压机、地面高压管汇、钻井介质净化及控制设备等。
五、控制系统
为了使钻机各个系统协调地工作，钻机上配有气控制、液压控制、机械控制和电控制等各种控制设备，以及集中控制台和各类参数的显示仪表等。
六、传动系统
传动系统的主要任务是把动力传递和分配给绞车，钻井泵或空压机以及钻盘等工作机组，在传递和分配动力的同时具有减速、并车、倒车等各种功能。