是利用钟表机构的原理制成的，它以发条作为动力源，目前生产的厂家较多。除发条外，还有齿轮传动机构和时间控制组件等三部分构成了定时器。
（1）发条
由弹性的钢带卷制而成，使用时靠人力通过旋钮卷紧发条，存储势能。发条自动松弛时释放储存的能量，向齿轮传动机构和时间控制组件传送动力。
（2）齿轮传动机构
按照上发条时齿轮离合方式的不同，机械式定时器又可分为弹簧管式、棘爪式和小弹簧式三种传动机构。
（3）时间控制组件
各种机械定时器的时间控制组件的结构基本相同，都是采用一组或两组凸轮来分配时间，当控制凸轮转动时，不断改变其凸凹位置，使相关接触簧片的触点按设计要求接通或断开，以控制电动机（或其他电器）的运行和停止。
