Çalar saatin çaları, kurulma yoluyla gerilen ve zembereğe benzeyen bir sarmal yayla çalışır. Bir kaldıraç bu yayı gergin tutar. Yayın boşalması ise, saatin çalışmasına uyarak çalışan bir çemberle sağlanır. Çaların ibresi bu çembere bağlıdır. Saatin çaları kurulduktan sonra ibre, istenilen saate getirilir. O saat ve dakika gelince çaların yayı, kendisini geren kaldıraçtan kurtulur ve saat çalmaya başlar.
Çalar saatler, içindeki bir mekanizma sayesinde düzenli aralıklarla ses çıkarır. Bu mekanizma genellikle bir yay veya pille çalışır ve saatin içindeki birkaç parçanın bir araya gelmesiyle oluşur.
Çalar saatlerde genellikle iki farklı türde mekanizma kullanılır: mekanik ve elektronik.
Mekanik çalar saatler, yay mekanizması kullanarak çalışır. Bu saatlerde, yayı sarmak için bir düğme veya kol vardır. Yay sıkıştırıldığında, yay serbest bırakıldığı zaman gerilir ve çalar saat çalışır. Bu mekanizma, çalar saatin içindeki bir çekiç veya çan ile bağlantılıdır ve yay serbest bırakıldığında çekiç veya çan hareket eder ve ses çıkarır.
Elektronik çalar saatler ise, pil veya adaptörle çalışır. Bu saatlerde, bir kristal osilatör, dakikada binlerce titreşim yaparak bir çip üzerindeki elektronik devreyi çalıştırır. Bu devre, sesi üreten bir hoparlör ile bağlantılıdır. Saat, ayarlanmış zaman geldiğinde, hoparlörden gelen sinyal sayesinde ses çıkarır.
Her iki tür çalar saatte de, saatin ayarlanmış zamanı geldiğinde, çalar saat mekanizması tetiklenir ve saat işlemeye başlar. Mekanik çalar saatlerde, yay serbest bırakılarak, elektronik çalar saatlerde ise elektronik devre tarafından hoparlörün hareket ettirilmesiyle ses çıkarılır.