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。例如，日晷是利用日影的方位计时；漏壶和沙漏是利用水流和沙流的流量计时。

日晷

漏壶

沙漏

公元前140年到100年，古希腊人制造了用30至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”,由29个彼此咬合的铜质齿轮和多个刻度盘构成,大小与一个午餐盒相当。它于1901年在希腊安提凯希拉岛附近一艘古代沉船上被发现,因此得名,现保存在希腊国家考古博物馆。

安提凯希拉仪

东汉张衡制造漏水转浑天仪，用漏壶滴水推动浑象均匀地旋转，一天刚好转一周。北宋元祜三年(1088)苏颂和韩公廉等创制水运仪象台，已运用了擒纵机构。

擒纵机构

1283年在英格兰的修道院出现史上首座以砝码带动的机械钟。

13世纪意大利北部的僧侣开始建立钟塔（或称钟楼），其目的是提醒人祷告的时间。

17世纪，逐渐出现了钟摆和发条。它运转的精度得到了很大的提高。乔万尼·德·丹第被誉为欧洲的钟表之父。他用了16年的时间制造出一台功能齐全的钟，被称为宇宙浑天仪，它能够表示出天空中一些行星的运行轨迹，还可以对宗教节日和每天的时间有所反映，它于1364年开始被使用。丹第制造的钟并不是欧洲的第一台钟。据说，欧洲第一台能报时的钟是1335年于米兰制成的。