Esistono molti tipi diversi di orologi e tutti funzionano in modo diverso in base al meccanismo utilizzato. Tutti gli orologi hanno una fonte di energia, una base temporale che mantiene il tempo, un modo per tenere traccia di diverse quantità di tempo (ore, minuti o secondi) e un modo per visualizzare l'ora.
Gli orologi a pendolo usano un peso della ferita per immagazzinare l'energia potenziale che l'orologio quindi usa per correre. Quando si carica l'orologio, si avvolge il peso attorno a un tamburo. Un pendolo che oscilla avanti e indietro in uno schema regolare aiuta a regolare il ritmo con cui la lancetta dei secondi si muove 24 ore su 24. Una serie di ingranaggi all'interno dell'orologio rallenta la velocità di rotazione della canna, in modo che debba essere avvolta solo occasionalmente. All'interno degli ingranaggi dell'orologio sono presenti ingranaggi specifici che controllano la velocità di funzionamento delle lancette delle ore e dei minuti.
Gli orologi atomici hanno parti e molle oscillanti proprio come gli orologi a pendolo. Tuttavia, sono alimentati dall'oscillazione di elettroni di un elemento radioattivo attorno al nucleo, non da un pendolo.
Gli orologi digitali hanno tutti gli stessi componenti ma sono alimentati dall'elettricità. C'è una base di tempo che mantiene il tempo in modo accurato monitorando il tasso di corrente elettrica che entra nell'orologio, un display in cui l'ora viene mostrata in numeri invece che con le mani, e c'è un dispositivo di conteggio che consente al display di cambiare accuratamente.