在实际应用中，金刚石复合片钻头在软至中硬地层中钻进时表现，具有钻进速度快、进尺多、使用寿命长、工作平稳以及井下事故少等特点，因此能确保良好的井身质量。与刚石钻头相比，这种复合片钻头成本更低，适用范围也更广。
金刚石复合片钻头还根据不同的应用场景进行了分类，如地质勘探用复合片钻头，主要用于地质勘察勘探，能适应从软到中硬，甚至某些新型复合片能应用到十级硬度的岩层；煤田钻采用复合片钻头则大量应用于煤矿的煤层钻探采挖，如锚杆钻头、三翼钻头等；还有石油勘探用复合片钻头，这类钻头在油气田勘探中扮演着重要角色，也是所有复合片钻头中造价和要求高的。
这种钻具的设计通常包括优化的排屑槽和冷却液通道，以确保在钻进过程中能够有效排除岩屑并降低钻头的温度，从而进一步延长其使用寿命和提高钻探效率。
