Para accionar el reloj el usuario da cuerda de forma automática (con el movimiento de la mano) o manual (reloj de cuerda) al resorte de barrilete. A medida que el resorte se desbobina, impulsa a los engranes y otras partes que marcan la hora y giran las manecillas.

A medida que los engranajes giran, producen fricción. Si no se controla esa fricción, con el tiempo se socava el buen funcionamiento del movimiento. Para reducir la fricción, aumentar la precisión y prolongar la vida de un reloj, los relojeros instalan joyas duras, como el rubí (corindón), que actúa como cojinete.

El número de joyas varía según el calibre (tipo) del movimiento, pero un "movimiento de 17 joyas" es bastante estándar. Esto significa que el movimiento del reloj contiene 17 joyas que reducen la fricción.

Un reloj mecánico también necesita un sistema de regulación para funcionar de manera constante y registrar la hora exacta.  El sistema de regulación estabiliza el desbobinado del resorte de barrilete. Sin este, los engranajes girarían muy rápido cuando el de barrilete tuviera y se ralentizarían al desenrollarse el resorte. El sistema de regulación de un reloj se compone de una rueda" de escape de doble extremo, un escape de áncora, una balanza de resorte y un volante. 

A medida que el resorte de barrilete se desbobina, genera una interacción entre la rueda de escape y el escape de áncora. La rueda empuja un extremo del áncora y provoca que el otro extremo haga girar el volante en una dirección. La balanza de resorte a su vez hace girar el volante de regreso en la otra dirección. 

Cuando el volante mueve el escape de áncora, la rueda de escape avanza una muesca. El escape de áncora se mueve hacia adelante y hacia atrás cuatro o cinco veces por segundo, y engrana con los dientes de la rueda de escape. La interacción del escape de áncora y los dientes de la de rueda de escape produce el característico tictac de un reloj mecánico.

Al trabajar juntos, el volante y el escape de áncora ayudan a realizar la función de registro de la de la hora del reloj. Su movimiento se transmite a las manecillas, lo que indica la hora del día. Un reloj sin segundero puede tener un sistema de engranaje menos complejo, mientras que aquellos con una pantalla de calendario podrían ser mucho más complejos.

Un reloj automático o de cuerda automática tiene un mecanismo que funciona con la gravedad y el movimiento de quien lo porta. Las dos fuerzas dan cuerda al reloj al mantener una pesa que oscila de un lado a otro. En algunos modelos, el peso gira 360 grados Un mecanismo de limitación evita que se dé cuerda de más. Existen cajas para relojes que mantienen el reloj en movimiento cuando este no está en uso y mantiene en reloj con la hora exacta.