A fúró- és menetfúrógép működési elve három mechanizmuson alapul: szekvenciális kapcsolódáson, nyomatékkoordináción és szabályozható löketen. Először is, a fúrási szakaszban az orsó meghajtja a fúrószárat, hogy nagy sebességgel forogjon, és a beállított előtolási sebesség mentén axiálisan tápláljon. Az anyagot a fúrószár vágóélének vágásával távolítják el, hengeres átmenő vagy zsákfuratot képezve. Amikor a fúrási mélység eléri az előre beállított értéket, a vezérlőrendszer automatikusan szerszámváltást vagy üzemmódváltást indít el-egyes modellek kettős-orsószerkezetet használnak, a fúróorsó és a menetfúró orsó egymástól függetlenül működik; az elterjedtebb modellek belső tengelykapcsoló-mechanizmust vagy szervo irányváltót használnak az orsó nagy-fordulatszámú, alacsony-nyomatékú állapotból alacsony-sebességű, nagy-nyomatékú állapotba történő átállítására, ezzel egyidejűleg a csapot váltva vagy átkapcsolva.
A menetfúró szakaszban az orsó tengelyirányban szinkronban forog és mozog olyan sebességgel, amely pontosan illeszkedik a menetemelkedéshez és az előtolási sebességhez, ami azt eredményezi, hogy a menetfúró egy szabványos belső menetet vág el egy csavarvonal mentén a fúrt furaton belül.
A folyamat során az orsó elfordulási szöge, az előtolás elmozdulása és a nyomaték visszacsatolása szigorúan össze van kapcsolva a teljes menetprofil, a pontos menetemelkedés és a sima felület biztosítása érdekében.
