機芯包括傳動系、原動系、上條撥針系、擒縱調速系、指針系，機芯零件是由夾板以螺絲釘把它們組合在一起的;外觀部件由表殼、表盤、表針、表帶等零件組成。

自動手表的結構型式較多，但工作原理大致相同。自動上條裝置安裝在機芯后面，打開后蓋即能看到。自動瑞士手表機芯一般都比較厚。一般換向輪結構的自動表由自動錘(重錘)、換向輪、自動傳動輪、自動頭輪等組成。自動錘用螺釘固定在中心自動錘軸上。在外力的作用下，它圍繞中心旋轉，帶動換向輪，換向輪軸齒又推動自動傳動輪轉動，自動傳動輪推動自動頭輪，自動頭輪與大鋼輪齒嚙合，使大鋼輪一個齒一個齒地轉動而上條。全自動表是自動陀向任一方向轉動都能上條。

全自動機械表不用電池，有些是帶手動上發條的，有些不帶，但還是有手動上發條的好。一般在發條上滿的情況下可以連續運行30小時左右，看機芯而定。老年人和常坐辦公室以及運動少者不適宜佩戴此類手表，在這種情況下，建議佩戴者定期給手表手動上弦。自動機械表在常溫下，24小時誤差在±45秒者為正常誤差。因自動機械表須靠手臂的擺動而自動上弦，所以每天必須配戴八小時以上，才能確保計時準確。

手表運走能量靠的是發條的彈力提供的，當上滿發條時，它的力矩較大，隨著手表的運走，發條的發松，它的力矩也逐漸減小。手表從上緊發條到24小時這段時間，它的力矩輸出是平穩的，此時走時也比較精確，誤差小。而超過24小時以后，發條力矩會急驟下降，走時誤差增大。為確保手表走時更準確，所以要每天定時上滿發條。

機械手表怎樣上條應使用手指來回上條比較好，因為來回上條，用手指將大鋼輪帶回來，這樣起到回彈減速，防止齒輪相撞，而且來回上條也很省力。如果總是往前上，發條越接近上滿時，它的反彈力也越大，每次上條就會出現回彈一次，而每次回彈都會增加上弦齒輪相碰，使齒尖容易折斷。

按照傳動比推算，柄頭轉18圈多一些，即可滿足手表走時持續36小時。但是，由于每個人的上弦力度不一樣，以及柄頭內防水膠圈摩擦力的大小不同，因此，在發條完全放松時，柄頭好旋轉20圈以上。發條全部上緊，理論上可以延續走時40小時(特殊表款除外)，但是24小時后卻不能保證手表走時精準度。

當擺輪游絲處于靜止狀態時，給發條施加一定的力矩，即上一層弦，此時不晃動手表，而擺輪游絲能自動擺動，則說明這只手表的靈敏度高。若上條后需要晃動手表后才能走動，說明該手表靈敏度低。這種現象一般是擺輪的位差過大造成的。