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公元1300年以前，人类主要是利用天文现象和流动物质的连续运动来计时。古巴比伦人曾发明日晷计时，后来人们发现水流动需要的时间是固定的，因此发明了漏壶。后来又发明了沙漏，利用沙的流量计时。古代人亦会用烧香计时。
公元前140—前100年，古希腊人制造了用30～70个齿轮系统组成的奥林匹克运动会的计时器，这台仪器被称为“安提凯希拉仪”。公元78—139年，东汉张衡制造漏水转浑天仪，用齿轮系统把浑象和计时漏壶联结起来，漏壶滴水推动浑象均匀地旋转一周正好是一天。这些都是最早出现的机械钟。
1350年，意大利的丹蒂制造出第一台结构简单的机械打点——塔钟，日差为15～30分钟，指示机构只有时针。第一座真正意义上的机械钟是意大利乔文尼·康迪于1364年创造的，留有图纸和手稿。而真正的实物钟是1386年英国沙利士堡大教堂制造的，利用重力靠绳索牵引来转动齿轮。
1500—1510年，德国的亨莱思首先用发条代替重锤，创造了用冕状轮擒纵机构的小型机械钟；1582年前后，意大利的伽利略发明了重力摆；1657年，荷兰的惠更斯把重力摆引入机械钟，创造了摆钟。
1660年，英国人胡克发明了游丝，并用后退式擒纵机构代替了冕状轮擒纵机构；1673年，惠更斯又将摆轮游丝组成的调速器应用在可携带的钟表上；1675年，克莱门特用叉瓦装置制成最简单的锚式擒纵机构，这种机构一直应用在简便摆锤式挂钟中。
1695年，英国人汤姆平发明工字轮擒纵机构；1715年，格雷厄姆又发明了静止式擒纵机构，弥补了后退式擒纵机构的不足，为发展精密机械钟表打下了基础；1728—1759年，哈里森制造出高精度的标准航海钟；1765年，马奇发明自由锚式擒纵机构，即现代叉瓦式擒纵机构的前身；1775—1780年，阿诺德创造出精密表用擒纵机构。
18—19世纪，钟表制造业已逐步实现工业化生产，并达到相当高的水平。20世纪，随着电子工业的迅速发展，电池驱动钟、交流电钟、电机械表、指针式石英钟表、数字式石英钟表等相继问世，钟表的日差已小于0.5秒，钟表进入了微电子技术与精密机械相结合的石英化新时期。