硬质合金脉冲喷嘴是基于自激振荡的原理，依靠喷嘴自身所具有的自己振荡腔室，将连续射流转变为脉冲射流，即射流由喷嘴上段内的异流进水腔室，经上、下两个撞面反射，上撞面的反射压力波与向下运动的水流压力波的初相相等，形成波型叠加；与下撞面反射的射流相碰，产生强大的圆形剪切应力，使高喷射流剪切成瞬时真空形成交替的水弹，真空中产生的高压，把水弹以高速度排出，形成不连续的水弹射流。从而克服了现有连续射流喷嘴持续能量小的缺点，提高了射流的瞬时打击力、有效喷射距离和射流到达井底时的水力能量。
在钻头钻进的过程中，被从母岩上剥离的岩屑容易被较大的压力差压在底部，也是产生所谓的“岩屑压持效应”。这会使得其极容易形成较大的塑性团块并在牙轮钻与井底岩石间形成一层“垫层”，从而影响钻进效率、加速了钻头的磨损。而提高钻进效率的关键在于射流的能量大小，硬质合金脉冲喷嘴的瞬时射流能量是普通连续射流喷嘴的1.5倍之多，有效的喷射距离也提高了将近2倍，钻速提高了20%-40%。钻头进尺提高15%-25%，这就使得井底的压力得到有利的分布，促进了破岩的进行。此外，脉冲射流破岩还具有两大优势：其一是脉动特性可以使冲击圈内以及整个井底形成不连续、不均匀的压力分布；另一个则是横向漫流可通过三种形式（速度、动能以及剪切应力）有效清理岩屑。
