In tegenstelling tot elektrische horloges wordt het automatische horloge aangedreven door kinetische energie, oftewel bewegingsenergie. Het systeem achter deze horloges verschilt van andere polshorloges. Hier wordt de oscillerende massa door een kogelgelagerde rotor overgebracht op een trekveer, zodat de veer wordt gespannen. De drijvende kracht van het horloge ontstaat doordat de gespannen veer terug wil veren in zijn ongespannen vorm. Om te voorkomen dat de veer wordt overgespannen, hebben automatische horloges een slipkoppeling ingebouwd om dit te voorkomen. De resulterende energie wordt vervolgens doorgegeven aan de tandwieltrein. Deze bestaat uit de minuten-, tussen- en secondewielen. Het minutenwiel absorbeert de aandrijfkracht van de veer. Om een volledige omwenteling te maken, heeft dit wiel precies 60 seconden nodig. De wielen lopen allemaal soepel, zodat ze niet van het ene veld naar het andere springen, maar ononderbroken over de wijzerplaat lopen. Het echappement moet vervolgens de aandrijfkracht concentreren zodat de energie niet te snel vrijkomt. Deze functie bestaat uit het palletje, het ontsnappingswiel en het balanswiel. Als je een automatisch horloge niet beweegt, blijft het ongeveer 24 tot 60 uur van energie voorzien, afhankelijk van het model en de fabrikant.
