Die Kernbohranlage besteht aus grundlegenden Teilen wie einem Drehmechanismus, einem Vorschubmechanismus, einem Hebemechanismus, einem Übertragungsmechanismus, einer Steuervorrichtung und einem Maschinensockel. Abhängig von der Art der Bohranlage können einige Kernbohranlagen auch mit Kontrollmessgeräten oder anderen Zusatzgeräten ausgestattet sein.
Der Drehmechanismus der Bohranlage wird als Gyrator bezeichnet und dient dazu, das Bohrwerkzeug in Rotation zu versetzen, sodass der Bohrer kontinuierlich Gestein brechen kann. Es gibt drei Arten von Rotoren für Kernbohrgeräte: den Typ mit vertikaler Welle, den Typ mit Drehtisch und den mobilen Typ. Daher stammt auch die Einteilung der Kernbohrgeräte.
Der Hebemechanismus dient zum Heben von Bohrwerkzeugen, Futterrohren oder anderen Gegenständen. Die meisten Bohranlagen sind speziell mit einem Hebemechanismus ausgestattet, der allgemein als „Lift“ bezeichnet wird, während einige Bohranlagen nicht mit einem Hebemechanismus ausgestattet sind. Beispielsweise werden bei mobilen Gyratorbohrgeräten der Antriebskopf und der Vorschubmechanismus verwendet, um die Funktion des Aufzugs zu realisieren.
Der Vorschubmechanismus wird verwendet, um die axiale Belastung des Bohrers am Boden des Lochs einzustellen und aufrechtzuerhalten und das Bohrwerkzeug entsprechend der Bohrgeschwindigkeit des Bohrers vorzuschieben, damit der Bohrer kontinuierlich bohrt.
Der Übertragungsmechanismus dient zur Kraftübertragung von der Antriebsmaschine der Bohranlage auf die verschiedenen Arbeitsmechanismen der Bohranlage. Es gibt drei Arten der Kraftübertragung von Bohrgeräten: organisches Getriebe, halbhydraulisches Getriebe und vollhydraulisches Getriebe.
Das Steuergerät dient zur Leistungsverteilung, zur Einstellung der Bewegungsgeschwindigkeit jedes Arbeitsmechanismus der Bohranlage sowie zur Änderung der Bewegungsrichtung und -form des Arbeitsmechanismus. Die Steuermechanismen von Bohrgeräten mit mechanischer Übertragung sind im Allgemeinen mit zugehörigen Komponenten verbunden, während die Steuermechanismen von Bohrgeräten mit hydraulischer Übertragung meist zu unabhängigen Komponenten, sogenannten Steuerkonsolen, zusammengefasst sind.