重力時計は原動力となる錘、一定の回転速度を得る装置(遠心調速機:ガバナー)、そして回転を望遠鏡に伝達する装置から構成されています。
ワイヤーで吊り下げられた錘の重力は駆動力として機械的に伝達されます。錘の重力によって時計本体の回転軸が回り始めると、アームに固定された２つの球状の錘が遠心力で回転軸の外側へ行こうとします。
さらに回転速度が上がるとアームの先端がその上に固定されている円形レールに接触し、今度は摩擦力によって減速します。
減速するとアームがレールから離れて摩擦がなくなるため、再び速度が上がります。
この繰り返しによって、回転速度が一定に保たれます。