原動機是壹種儲存和傳遞工作能量的機制。分為重錘原動機和彈簧原動機兩種。
重錘的動力系統利用重錘的重力作為能源。多用於簡單的掛鐘(圖2)和落地擺鐘。重錘原有的驅動系統結構簡單，扭矩穩定，但當重錘上升時，驅動系統與原驅動系統斷開，鐘表機構停止工作。
彈簧動力系統利用螺旋彈簧(彈簧)釋放的能量恢復其變形作為能源。帶狀彈簧的壹端與軸連接，另壹端與靜止部分或彈簧筒的外殼連接。彈簧原動機系統用作便攜式鐘表的能源，也用於擺鐘。彈簧原動機有三種類型:帶固定桿的箱、不帶桿的箱和帶活動桿的箱。
傳動系統將原動機系統的能量傳遞給擒縱調速系統的壹組傳動齒輪。它通常由壹系列輪子和齒軸組成(圖3)。在主傳動中，車輪是主動齒輪，齒軸是從動齒輪。傳動比根據以下公式計算:
i=Z1/Z2
其中Z1是主動齒輪的齒數，Z2是從動齒輪的齒數。對於帶有秒針裝置的鐘表，從中心輪的葉片到秒輪的齒軸的傳動比必須等於60。時鐘傳動系統的齒形大多是專門設計的(見時鐘齒形)。
傳動系統根據手表機芯中“兩個輪子”(時輪和分輪)的平面構型可分為兩種:①中心兩個輪子，兩個輪子在手表機芯的中心。還包括直驅式、秒簧式、短秒針式、無秒針式、雙三輪式。②雙輪，且兩輪不在手表機芯的中心。還包括頭輪出型、兩輪出型、三輪出型。
直接驅動是常用的傳動系統之壹(圖3)。在這種傳動方式下，子輪上部有凹槽，子輪通過摩擦與中心輪管配合；走針機構的運動由中心輪驅動。
擒縱調速系統由擒縱機構和振動系統組成。根據振動系統的特點，可分為兩類:①具有固有振動周期的擒縱調速系統。它有壹個振動系統，可以獨立振動，周期穩定。手表和鬧鐘中走時系統的擒縱調速系統就屬於這壹類。②無自振周期的逃逸調速系統(圖4)。它沒有可以獨立振動的振動系統。這種調速系統中所謂振動系統的往復振動，完全取決於擒縱機構的往復運動。機械鬧鐘中報警系統的擒縱調速系統就屬於這壹類。這種調速系統具有精度低、結構簡單、運行可靠、抗幹擾能力強等優點，廣泛應用於機械定時器和時鐘引信中。
逃逸機構是連接傳動系統和振動系統的機構。其作用是將動力系統的能量傳遞給振動系統，以維持振動系統的等幅振動；將振動系統的振動次數傳遞給指針機構，達到計時的目的。擒縱機構有很多種，根據與振動系統的聯系可分為兩類。①非自由逃生機構:逃生機構和振動系統始終保持運動。它包括直進式、後退式和工字輪擒縱機構。②自由式擒縱機構:只有在釋放和沖擊傳遞階段，擒縱機構與振動系統保持運動接觸，其他階段振動系統處於自由運動狀態。它包括銷式擒縱機構、叉蹄式擒縱機構和天文鐘擒縱機構。
①伸縮式擒縱機構(圖5):廣泛用於低精度擺鐘。其叉靴鎖面與沖頭面為同壹平面(工作面)；瓦的工作面為圓柱面，其圓心與擒縱叉的旋轉中心不重合；瓷磚的工作面是平面。叉靴和擒縱叉是壹體的。沖擊過去後，叉靴工作面會迫使擒縱輪以壹定角度後退。
②叉蹄式擒縱機構(圖6):最廣泛使用的擒縱機構之壹。工作時，擒縱輪從傳動系統中獲得能量，通過擒縱輪齒和叉靴(鞋入或鞋出)的作用，轉化為沖量傳遞給擒縱叉；通過逃生叉的叉子與雙盤沖擊盤上的擺釘相互作用，將沖量傳遞給振動系統。雙盤安全盤和擒縱叉的叉頭釘、擺釘、喇叭口是保證機構正常運轉的安全裝置。
(3)銷式擒縱機構(圖7):與叉靴式擒縱機構的區別在於，用兩根圓柱銷代替擒縱叉上的叉靴，沖量只沿擒縱輪的齒沖擊面傳遞。這種擒縱機構結構簡單，精度低，制造方便，常用於鬧鐘和低精度手表，俗稱糙馬結構。
作為時間基準機構的振動系統。振動系統的振動周期乘以被測過程的振動次數，即為該過程所經歷的時間。機械鐘表常見的振動系統有擺錘、扭擺、遊絲振動系統。
①鐘擺:由鐘擺、鐘擺桿、鐘擺懸掛裝置和周期調節裝置組成。用於固定時鐘(圖2)。當鐘擺在外力作用下以任意角度偏離垂直線(平衡位置)並被釋放時，鐘擺會在重力作用下繞支點往復運動。振動過程是擺的動能和勢能交替變化的過程。
②扭擺:主要由擺盤和吊線組成(圖8)。吊線的下端固定有擺盤，上端固定在固定支點上。吊線的橫截面可以是矩形或圓形。扭擺常與後退式擒縱機構或叉蹄式擒縱機構組成擒縱調速系統。扭擺振動周期長(幾秒到幾十秒)，多用於能量較少、運行時間較長的固定時鐘。
③擺輪遊絲的振動系統(圖9):遊絲的內外兩端分別固定在擺軸和擺夾板上。當擺輪在外力作用下偏離其平衡位置並開始擺動時，遊絲被扭轉產生勢能，通常稱為恢復力矩。這個力矩促使擺輪移動到它的平衡位置。
上弦針是壹種機械裝置，用於上緊原動機中的彈簧，並移動時針和分針來校正時鐘指示的時間(圖10)。上弦時，豎輪和離合輪處於嚙合狀態。當置針時，離合輪和垂直輪與置針輪脫開和嚙合。