機械錶的原理是利用發條與齒輪的動力推動讓手錶運作,機械錶內設有發條盒,當中的發條用來儲存能量,上鏈後發條便會釋放能量,透過齒輪組直達擒縱系統,系統會限制釋放給擺輪的動力,以控制擺幅,避免時間過快或過慢。
在機械錶裝置基礎下,亦可加入不同的機件增設手錶的功能,公認為最具代表、工序最為複雜的三款機械錶是陀飛輪、三問錶及萬年曆。
其中廣為人所熟悉的陀飛輪,被錶界喻為世界三大最複雜工藝之一。在十九世紀中葉,懷錶垂直置於口袋或繫於腰間,擺輪受到地心吸力影響而長期向下壓,影響走時的精準度。後來,瑞士鐘錶大師路易‧寶璣發明了陀飛輪,裝置將游絲、叉式槓桿及擒縱系統設計在同一軸上運作,並在運行時以三百六十度旋轉,讓陀飛輪框架可以定速自轉,以抵銷地心吸力對鐘錶機件造成的走時誤差。而陀飛輪又有不同款式,包括單軸飛行、傾斜擺放、知軸旋轉及三軸旋轉等。
至於三問錶更具有報時功能,用家可根據手錶鳴響的種類及次數,分辨時、刻及分,即使在黑暗中,亦能知道時間。而具萬年曆功能的機械手錶,可因應閏年、平年、月、日及星期的變化而自動調節日曆功能。
鐘錶專家,三寶珠寶集團有限公司副首席執行官黃英飛指,現今機械錶是件「有功能的藝術品」,超越過往只作計時的功用,「機械錶已唔係一隻錶咁簡單,係一件藝術品,集合工匠、設計師嘅心機,每隻錶背後都有故事。」他指機械錶的價格取決於品牌、設計、用料及打磨技術,一隻優質機械錶價格隨時數以百萬計。