Đồng hồ cơ tự động thường có thể chia làm hai loại sau: đồng hồ lên dây cót bằng tay và đồng hồ lên dây cót tự động (AUTOMATIC). Nguồn điện của hai loại máy này là do lò xo trong chuyển động truyền động bánh răng rồi đẩy tay, nhưng nguồn điện khác nhau. Đồng hồ cơ lên dây cót thủ công dựa vào việc vặn dây nguồn bằng tay để lấy năng lượng. Độ dày của bộ chuyển động mỏng hơn so với đồng hồ tự lên dây thông thường và trọng lượng của đồng hồ tương đối nhẹ. Đồng hồ lên dây cót tự động sử dụng đĩa quay tự động của chuyển động xoay trái phải để tạo ra năng lượng truyền động cho dây chính, nhưng nói một cách tương đối, độ dày của đồng hồ lên dây bằng tay nhỏ hơn so với đồng hồ lên dây tự động.
Đặc điểm của đồng hồ cơ là sử dụng được lâu dài qua việc bảo dưỡng, rửa dầu thường xuyên mà không cần thay pin.
Nó lớn hơn đồng hồ thạch anh, và sai số xảy ra do chất lượng sản xuất và chuyển động bên trong đồng hồ dễ bị ảnh hưởng bởi trọng lực. Thông thường những chiếc đồng hồ cơ được tính bằng số giây sai số hàng ngày, còn những chiếc đồng hồ quartz được tính bằng số giây sai số hàng tháng.