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实施科学深钻意义非凡，同时难度巨大。对于科学深钻而言，其显著的特征是岩石赋存环境的三高，即高地应力、高地温和高孔隙水压，尤其是高地应力条件下岩石表现出十分特殊的力学行为。
区别于常温常压情况，高温高压会直接影响到岩石的力学特性，或者通过作用岩石物理参数间接地影响到岩石的力学特性。与钻探有关的岩石力学性质有岩石的硬度、强度、脆性、塑性及研磨性等。与此同时，温度压力因子通过对岩石物理力学特性的影响，会对后续工作如碎岩取心钻头的选择、取心工艺等都将产生影响。
通过收集资料，分析探讨了深部条件下温度压力对岩石物理力学特性的影响。结果表明，关于温度压力对岩石物理特性的影响，一般性的结论可归纳为:在大气压力下，可以发现岩石比热随温度的升高而升高;岩石的热导率随压力、密度和湿度的加大而增高，随温度的增高而减小;一般情况下，矿物与岩石的导热系数随温度升高而降低;岩石的热膨胀性受多种因素的影响，如构造，一般情况下岩石线热膨胀系数随温度的变化呈线性变化趋势。
至于温度压力对岩石力学特性的影响，可具体归纳为以下几个方面:
温度压力对岩石强度的影响。岩石强度随温度的变化规律存在两大类型，一类是岩石强度随温度升高而逐渐下降。第二种类型是岩石受热后，在初始阶段岩石强度随温度升高而提高，一定高的温度之后岩石强度即行下降。在较高围压下，随着温度的升高，一定情况下岩石发生了脆性-延性转变，此时岩石的延性加大，屈服点降低，强度也降低。
温度压力对岩石变形特性的影响。在变围压的情况下，破坏前岩块的应变随围压增大而增大;且随围压增大，岩块的塑性也不断增大，且由脆性逐渐转化为延性。
温度压力对岩石破裂形式的影响。由于温度的影响，岩石中产生热应力，使岩石发生热破裂。同时，岩石破坏方式取决于围岩的大小，具体说就是:随着围压增加，岩石破坏的方式逐渐从张破裂过渡到剪张破裂，然后到剪破裂，再到半脆性破裂，最后在高围压下(如下地壳内)，岩石呈韧性。
对于岩石的研磨性，影响岩石研磨性的因素有自然因素和技术因素。自然因素主要是，岩石的硬度、组成岩石矿物颗粒的大小和形状，以及岩石的裂隙和孔隙度等;技术因素，也就是影响动摩擦系数的各种技术因素。包括:介质、相对运动速度、压力等。
此外，科学深钻所进行的工作是大深度硬岩(结晶岩)取心钻进，区别于浅部软岩非取心钻进，此时会出现一系列新的情况，对碎岩方法、碎岩钻头、取心工艺等有新的要求。对于科学深钻，另外一些问题还包括深部的动力传输、钻杆柱的强度要求等。
对于大深度硬岩取心，虽然取心钻进的时间和成本比全面钻进的高得多，然而为了获得深部下信息载体的岩石，仍选用绳索取心。同时，鉴于大深度硬岩这一背景条件，拟采用孔底动力和冲击回转钻进工艺。冲击回转钻进区别一般的回转钻进，对于硬岩破碎有其优点;孔底马达区别于顶盘驱动，极大地增强了深钻实施的可行性，并重点介绍了螺杆马达和涡轮马达，它们的工作机理和一些比较。绳索取心，与液动潜孔锤和螺杆马达(或者涡轮马达)一起称为“三合一钻具”。此外还简单探讨了钻杆柱的受力特点和选材问题。
在取心钻头方面，重点介绍了牙轮钻头，PDC钻头和金刚石钻头。从钻进效率上看，牙轮钻头高于金刚石钻头。当采用薄壁金刚石钻头，并满足较高的转速时，金刚石钻头的潜力得到发挥，此时钻进效率完全可以与牙轮钻头媲美。当从温度稳定性和无活动性而言，金刚石取心钻头则显示了其优越性。结合取心效果来看是，(孕镶)金刚石取心钻头效果也优于牙轮钻头;若采用“水力输送岩心取样器”可以大大减轻牙轮钻头对取心率的不利影响。