机芯是驱动指针的机械结构，也是钟表最复杂的部件，使用材质的不同及每一零件的抛光打磨精良与否，直接影响准确度及耐用性。机芯是手表的最主要部件，机芯质量的好坏，决定了手表质量的高低。
机芯的结构一般包含以下几项:
摆轮
概述
摆轮(Balance)在手表内部，是一个机械零件的名称。由来回摆动的有轴臂的轮组成，内有螺旋状游丝。摆轮、游丝等共同构成了机芯的调速器，对表的走时有决定性影响。摆轮上连结的游丝带动它进行往返运动，将时间切割为完全相同的等分。每一回合往返运动(所谓的滴-答) 称为摆频，1次摆频细分为2次振频。摆轮由一只受轮辐支撑的环形主体(凸轮) 组成。摆轮和游丝是腕表的调速机构。
摆轮运转的平均与否直接影响走时精确度,摆轮摆动是否平均除了决定于它的质地是否均匀外,还跟它的真圆度有关，而真圆度与摆轮轴臂数目有关。常见的有两臂,三臂或者四臂的。就是说,摆轮的轴臂越多,它所围成的摆轮就越接近理论上的真圆,运转起来就越稳定，走时越准。
材质
温度变化对表有负面影响,因为温度会改变钢制游丝的弹性和有效活动长度。高温会使游丝膨胀,摆轮速率降低,而低温则会使摆轮加速。所以,在自动补偿游丝发明以前,瑞士的制表师们都采用双金属补偿摆轮。即依靠两种金属不同的膨胀系数来达到温度误差补偿的目的。
200多年前,英国人John Arnold发明了截断式双金属补偿摆轮:在靠近轴臂附近有两个截断处,作为金属热胀冷缩的缓冲。这种摆轮的外层是铜,约占摆轮厚度2/3,内层是钢,占1/3。两种金属拥有不同的膨胀系数,当温度上升时,铜外层膨胀系数大于钢内层,迫使在截断处摆轮环向内弯曲,缩小了摆轮半径,降低了惯性力矩,从而补偿了随温度升高而改变弹性和长度的游丝的变化。当温度降低时,铜外层收缩系数大于钢内层,迫使摆轮环向外弯,有效半径增大,力矩增大速率放慢,补偿了由于低温而加速了的游丝的变化,这就是冷热温度补偿(Cold and Heat Adjust)。
值得一提的是广泛用在天文台级机芯的光摆,在铜铍镍合金被用在摆轮上以前,大多数是铜制的摆轮,但由于铜本身受温度影响,误差变化较大,而且比重不均一,所以天文台机芯都采用了铜铍镍合金作为摆轮材料,它质地均匀,稳定,受温度影响变化较小,是一种理想的材料。
几种最常见的摆轮
Glucydur 摆轮
设计虽然简单，但被不少C.O.S.C.天文台表采用。它由一新合金制成Glucydur -成份：铍、铜及铁，优点是非常硬及稳定，耐变形，防磁，及防锈。平价表也有用此设计，但选用的是平价物料。
常用的ETA2892、2824等机芯的摆轮就是采用Glucydur合金制成的。
双金属螺钉摆轮
摆轮边的螺丝可调进或出，改变位置，而螺丝下之螺丝帽 也可增加或减少。作用是平衡摆轮。当调节置于切割位边之螺丝的进出，可补偿温度改变对摆轮之影响。增加重量或把螺丝移近切割位边时，温差补偿能力会增加。同时，这摆轮也是由两种合金制成，而补偿温度改变。
螺丝摆轮
约于1930年，不少的合金成为了摆轮的物料。最出名的合金是Nivarox，成份：镍、铬、berrylium、钛、铝及铁。最高级的Nivarox游丝之温度误差是+/_0.3 秒/每度每日。新的合金容许单一物料摆轮，因为摆轮无需再为游丝被温度影响作出补偿。
法码摆轮
因为法码上的裂缝会减少该点的重量，转动法码便可改变摆轮边的重量分配。如一双相对的法码以同方式调整，手表的日差便可被调整。越多法码指向摆轮外(裂缝指向摆轮中心)会增加摆轮的有效直径，并减慢手表的时间。法码也可独立调整以用作平衡摆轮本身。此设计被 Patek Philippe 大量使用。
Gyromax摆轮
一种极为精密的微调快慢装置，由百达翡丽表厂于1949年所研制并申请专利。其构造由八枚精密的砝码所构成，装置于摆轮轮环中央，后期则装置于摆轮内侧。这项重要的发明在20世纪60年代以后也有少数高级品牌如爱彼、江诗丹顿以及独立制表师采用。
Rolex 摆轮
Rolex专用，调整需使用特制工具。
游丝
游丝部件是机械手表中一个重要部件，游丝部件由游丝、内桩、外桩组成。游丝通过内桩装在摆轮轴上，外桩固定在摆夹板上。游丝部件与摆轮部件相配合，产生稳定的振荡周期，决定着手表的走时精度，因此，游丝的材料、长度、厚度、刚度以及游丝的框距都直接影响到手表的走时质量。
手表中大多为平游丝，其形状为一种阿基米德螺旋线形状。游丝装入摆轮的展开方向有右旋、左旋之分，从手表装配面观察游丝的展开方向，顺时针方向旋出的称为右旋，逆时针方向旋出的称为左旋。
摆轮游丝组件在装入表机后，不受外力作用，处于静止自由状态，即圆盘钉处于摆轮和擒纵叉两轴孔中心连线的位置上，这时称为摆轮游丝的平衡位置。
摆轮在外力作用下，偏离平衡位置时，游丝相应的扭转一个偏转角，而使游丝变形。产生弹性变形的游丝，要恢复自由状态，这种弹性作用由游丝通过它的内桩作用到摆轴上产生一个力矩，这个力矩就是游丝的恢复力矩。当摆轮速度为零，此时游丝恢复力矩最大，在游丝力矩作用下，使摆轮向平衡位置运动，到平衡位置时，游丝力矩为零;越过平衡位置后，摆轮又获得能量，保持一定速度继续运动，游丝又产生变形，使摆轮运动速度减小直到停止;再在游丝力矩作用下，摆轮反方向向平衡位置运动……这样在发条外力的作用下，摆轮游丝组件达到往返振动。
还有一种双层游丝，也叫挑框游丝，即宝玑游丝，由于制造工艺复杂，成本较高，只有个别高端品牌采用。
避震
作为手表核心的擒纵系统，其摆轮很大而且在不断的高速运转，然而摆轮两端的轴只有成人头发粗细，非常脆弱，如果手表发生震动，摆轮两端的轴很容易断掉。解决的办法就是在摆轮轴的两端安装上避震器，从而对摆轮轴所受到的冲击进行缓冲。
避震器，顾名思义就是为避免腕表因为撞击震动而造成损害的装置。
几种典型的避震器：1790年宝玑先生发明降落伞式避震器(Parachute Susrension);1933年瑞士Universal Escapement公司推出因加百录避震器(Incabloc);1944年KIF避震器;90年代末Etashoc避震器(三角避震器);2005年劳力士推出Paraflex避震器;2006年Swatch集团宝玑新一代777Q自动机芯使用新款Nivachoc避震器;2008年卡地亚9452MC陀飞轮机芯采用双“Y“字型避震器。
宝石数
手表机芯中的宝石，是指手表的功能钻。它主要有四类：一类是作为轴眼用的，俗称“钻眼”，它镶嵌在一定部位上，使轮轴和钻眼相接触;另一类是作为盖板用的，俗称“托钻”，它相当于机械中的轴承，可限止轴榫的上下晃动;再一类是做摆钉用的圆形钻石;最后一类是做卡子瓦或骑马脚的长方柱形宝石。功能钻是作为手表机芯中轮系的轴承、圆盘钉、叉瓦等摩擦频繁运动件的最佳材料。
一般说来，宝石轴承越多就代表机芯越复杂。不过复杂并不是一切，所以也不能单凭宝石数目就去判断一枚机芯的高低好坏，表内拥有的宝石数体现出表在设计上的风格,精湛的工艺与鬼斧神工的技术。
振频
即振荡频率，手表的振荡频率是指由摆轮游丝组成的机械振荡系统的频率。振频是摆轮每一小时摆动的次数。手表在讲振频时，通常只说摆动的次数，而且时间单位不是秒，是小时，比如;28800次/时或写成28800A/H。手表里的摆轮是左右各摆动一次才完成一次全振荡，当今ETA主流机芯为28800次每小时，在折换成频率单位的时候，需要把手表的振频数去除以7200，那么，28800A/H的就等于4HZ。理论上讲，振频越高，表的精准度越高，抗震性越好。
夹板
夹板是机械钟表的基础构建。通过夹板上的孔、槽、柱和螺纹等，把钟或表所有内部零部件紧密、正确的结合在一起，构成一个工作整体，既钟或表的机芯。
作用
1.支撑和固定零部件。
2.保证各种零部件工作时的相对位置。
3.保证运动件工作时的轴向和径向间隙。
分类
机械手表按二轮平面布置可分为中心二轮式和偏二轮式两大类。
中心二轮式夹板一般有主夹板、中夹板、上夹板、条夹板、叉夹板和摆夹板六块，除主夹板外，其他五块称为小夹板。
偏二轮式机芯比中心二轮式少一块中夹板，它包括有主夹板、上夹板、条夹板、叉夹板和摆夹板共五块。除主夹板外，其他均为小夹板。
主夹板是机芯的基座，在中心二轮式机芯中，它与中夹板一起，固定并支撑了中心轮部件;与上夹板一起固定并支撑了过轮、秒轮和擒纵叉部件，与摆夹板一起固定并支撑了摆轮部件。
四分之三夹板
顾名思义，四分之三夹板是由于一整块夹板的面积占到表底面积的四分之三。由朗格表创始人费尔迪南多‧阿道夫‧朗格在1864年所创制的3/4夹板的作用是承载走时轮系，在组装过程中，必须同时对准多个心轴的位置，唯有坚定的双手、小心谨慎与大量的时间心血才能完成。比起以数个桥板构成的传统结构，3/4夹板大大改善了机芯的稳定性。此外，3/4 夹板不仅降低齿轮的轴距公差，也让机芯更抗污。
快慢针
调节钟表计时快慢的装置。利用改变游丝的有效长度来调节摆轮运动周期。快慢针由快慢针环、外夹、内夹或双内夹构成。它作为一个部件通过防震器套装在摆夹板上，游丝在内外夹之间穿过，游丝在展缩时在内外夹之间弹动与内外夹接触，这时，游丝的工作长度就是从游丝夹子处到内桩固定点这一段。
鹅颈
鹅颈微调器是调节机械腕表计时精准度的部件。“Swan-neck”顾名思义，它的形状就像一个天鹅的颈部，大部分有鹅颈形状的曲线。据推断，鹅颈微调是十九世纪中后期流行的传统工艺，在怀表年代就已出现。游丝的长短度会影响到摆轮转动的快慢，游丝震动部分越短，摆轮摆得越慢，游丝震动部分越长，摆轮摆得越慢。摆轮转动快，时间就走得快，摆轮转动慢，时间就走得慢。而为了调教游丝弹性位置的长度，大部分机芯都安装了一根“快慢针”。通过移动快慢针，可以简单地控制游丝震动部分的长度。很多时候人手移动快慢针很难精细地校调时间快慢。而日常生活中的震动或者机油处理得不好，也会影响到机芯的精准。所以就出现了鹅颈微调，利用金属片的弹性把快慢针夹住，再通过一根细小的螺丝精细地调教快慢针偏移幅度，调教好之后，快慢针就被紧紧地固定住了。
黄金套筒
在红宝石轴眼没有被应用在钟表上以前，齿轮都是直接旋入机芯孔洞之中，因而会造成机芯的磨损加剧。后来，制表大师们发现了红宝石可降低机芯摩擦和损伤的特殊作用，显著提高机芯寿命。从此，宝石轴眼成为机芯装饰不可或缺的一部分。然而，当时的宝石并非像如今这样切割圆润，质地坚硬，为了方便更换宝石，同时也为了机芯的每一个角落都充满金属的光泽，有些高档机芯的宝石轴眼边缘还装配了黄金外圈，称做黄金套筒(GoldChaton)。只有最珍贵的机械腕表才会使用螺丝固定黄金套筒。其原意是为了方便更换损坏的宝石轴承，而不必改变机芯夹板的孔径。此后，宝石轴承已标准化，黄金套筒的关键功能不复存在，不过纯粹的美感与悠久的传统，却能增添此传统元素的保存价值。
发条
发条是螺旋带状金属扭力弹簧，亦称发条弹簧，为手动机械表与某些时钟的动力来源。
早期的发条用碳钢合金制成，自1945年以来，已陆续被多种新的特殊合金(添加钴、钼、或铍的铁、镍、铬)，以及冷轧合金(结构硬化)所取代。
发条的能量会随着机芯的运行逐渐减弱，根据杠杆力矩原理：当发条被上满，它的力矩最大(力矩杠杆最长)，因此发条前端需要以较小的力量输出。运行一段时间后，紧紧盘在发条轴上的发条会慢慢松开，它的能量随之下降。当能量即将耗尽时，发条末端的力矩最小(力矩杠杆最短)，此时输出的力量也随之变小，因而传动力量需加大才能维持机芯运行。力矩量变的过程中(发条上满走时偏快，能量下降走时偏慢)，机芯的走时精准度完全是前前后后的平均值。随着现代冶金技术的提高，更优质的金属元素被应用到机芯主发条的制作中，通过改变主发条的金属弹性和耐疲劳程度，凭借出色的物理特性尽可能地稳定输出力矩。制表师或通过打磨光滑的发条盒内壁以减小发条释放阻力，或降低摆频，相对延长动力以取得相应的稳定力矩区间。
擒纵(马叉、马轮)
擒纵机构是一种机械能量传递的开关装置，这个开关受“计时基准的控制，以一定的频率开关钟表的主传动链，是指示停--动相间并以一定的平均速度转动，从而指示准确的时间。擒纵机构的功能可以从两方面理解：擒，将主传动的运动锁定(擒住)，此时，钟表的主传动链是锁定的;纵，就是以震荡系统的一部分势能，开启(放开)主传动链运动，同时从主传动链中取回一定的能量以维持震荡系统的工作。擒纵机构是现代机械钟表的核心，最初的擒纵机构诞生于15世纪，之后逐渐进化到现在的各种样子。目前，仍有数百种擒纵机构在现代钟表上使用。
自动陀
自动陀是自动机械手表机芯里的一个部件，自动陀是一个偏心的重锤，可以旋转，一般用重金属制成，比如K金，钨等。
手表带在手上的时候，手臂会不停的变化位置和甩动，偏心的重锤能驱动一组轮系(自动导向轮、自动上弦轮、自动过轮)给发条上弦。
新表买来后，先上足发条，之后只要每天佩戴足够的时间，自动陀就能给发条源补充能量，从而使自动表正常走时。
材质
由于自动摆陀需要极其精确的重力，因此如今绝大部分的自动摆陀均采用钨合金制造。钨是一种固态时白色闪亮，粉末状态时呈哑光灰色的重金属，熔点超过3,400℃。钨的比重高达19.3g/cm3，接近黄金的比重。
虽然也可以采用其他少见的金属，但是由于特性不稳定或者价格过高，很少有适合用于制造自动摆陀的其他材料。只有豪华品牌采用铂和金合金来制造自动摆陀，某些售价低廉的品牌还采用铜合金自动摆陀。
