Os fluidos de perfuração são misturas complexas de sólidos, líquidos, produtos químicos e, por vezes, até gases. Do ponto de vista químico, eles podem assumir aspectos de suspensão, dispersão coloidal ou emulsão, dependendo do estado físico dos componentes. Alguns fluidos de perfuração são tixotrópicos, isto é, adquirem um estado semi-rígido quando em repouso e voltam a adquirir um estado de fluidez quando estão novamente em movimento.