鐘表的應用范圍很廣，品種甚多，可按振動原理、結構和用途特點分類。按振動原理可分為利用頻率較低的機械振動的鐘表，如擺鐘、擺輪鐘等；利用頻率較高的電磁振蕩和石英振蕩的鐘表，如同步電鐘、石英鐘表等；按結構特點可分為機械式的，如機械鬧鐘、自動、日歷、雙歷、打簧等機械手表；電機械式的，如電擺鐘、電擺輪鐘表等；電子式的，如擺輪電子鐘表、音叉電子鐘表、指針式和數字顯示式石英電子鐘表等。
機械鐘表有多種結構形式，但其工作原理基本相同，都是由原動系、傳動系、擒縱調速器、指針系和上條撥針系等部分組成。
機械鐘表利用發條作為動力的原動系 ，經過一組齒輪組成的傳動系來推動擒縱調速器工作；再由擒縱調速器反過來控制傳動系的轉速；傳動系在推動擒縱調速器的同時還帶動指針機構，傳動系的轉速受控于擒縱調速器，所以指針能按一定的規律在表盤上指示時刻 ；上條撥針系是上緊發條或撥動指針的機件。
此外，還有一些附加機構，可增加鐘表的功能，如自動上條機構、日歷(雙歷)機構、鬧時裝置、月相指示和測量時段機構等。
原動系是儲存和傳遞工作能量的機構，通常由條盒輪、條盒蓋、條軸、發條和發條外鉤組成。發條在自由狀態時是一個螺旋形或 S形的彈簧，它的內端有一個小孔，套在條軸的鉤上。它的外端通過發條外鉤，鉤在條盒輪的內壁上。上條時，通過上條撥針系使條軸旋轉將發條卷緊在條軸上。發條的彈性作用使條盒輪轉動，從而驅動傳動系。
傳動系是將原動系的能量傳至擒縱調速器的一組傳動齒輪，它是由二輪(中心輪)、三輪(過輪)、四輪(秒輪)和擒縱輪齒軸組成，其中 輪片是主動齒輪，齒軸是從動齒輪。鐘表傳動系的齒形絕大部分是根據理論擺線的原理，經過修正而制作的修正擺線齒形。
擒縱調速器是由擒縱機構和振動系統兩部分組成，它依靠振動系統的周期性震動，使擒縱機構保持精確和規律性的間歇運動，從而取得調速作用。叉瓦式擒縱機構是應用最廣的一種擒縱機構。它由擒縱輪、擒縱叉、雙圓盤和限位釘等組成。它的作用是把原動系的能量傳遞給振動系統，以便維持振動系統作等幅振動，并把振動系統的振動次數傳遞給指示機構，達到計量時間的目的。
振動系統主要由擺輪、擺軸、游絲、活動外樁環、快慢針等組成。游絲的內外端分別固定在擺軸和擺夾板上；擺輪受外力偏離其平衡位置開始擺動時，游絲便被扭轉而產生位能，稱為恢復力矩。擒縱機構完成前述兩動作的過程 ，振動系在游絲位能作用下，進行反方向擺動而完成另半個振動周期，這就是機械鐘表在運轉時擒縱調速器不斷和重復循環工作的原理。
上條撥針系的作用是上條和撥針。它由柄頭、柄軸、 立輪、離合輪、離合桿、離合桿簧、拉檔、壓簧、撥針輪、跨輪、時輪、分輪、大鋼輪、小鋼輪、棘爪、棘爪簧等組成。
上條和撥針都是通過柄頭部件來實現的。上條時，立輪和離合輪處于嚙合狀態，當轉動柄頭時，離合輪帶動立輪，立輪又經小鋼輪和大鋼輪，使條軸卷緊發條。棘爪則阻止大鋼輪逆轉。撥針時，拉出柄頭，拉檔在拉檔軸上旋轉并推動離合桿，使離合輪與立輪脫開，與撥針輪嚙合。此時轉動柄頭便撥針輪通過跨輪帶動時輪和分輪，達到校正時針和分針的目的。
鐘表要求走時準確，穩定可靠。但一些內部因素和外界環境條件都會影響鐘表的走時精度。內部因素包括各組成系統的結構設計、工作性能、選用材料、加工工藝和裝配質量等。例如，發條力矩的穩定性，傳動系工作的平穩性，擒縱調速器的準確性等都影響走時精度。
外界環境條件包括溫度、磁場、濕度、氣壓、震動、碰撞、使用位置等。例如，溫度變化會引起鐘表內潤滑油和擺輪游絲性能的變化，從而引起走時性能的變化；環境的磁場強度大于60奧斯特時，會引起部分零件磁化而走慢；濕度大會引起部分零件氧化和腐蝕 等等。
