در سیستم‌های ساعت اصلی برقی، از الکتریسیته برای دادن تکانه‌های مستقیم به آونگ استفاده می‌شود که به نوبه خود باعث حرکت چرخ دنده ساعت یا بلند کردن یک اهرم پس از ارسال ضربه به پاندول می‌شود.
در ساعت‌های اصلی مختلف مدرن، آونگ یک چرخ شمارش نور را به کار می‌گیرد که در هر چرخش دوبار از میان زمین یک دندان می‌چرخد و طوری تنظیم می‌شود که هر نیم دقیقه یک اهرم را آزاد کند.
این اهرم یک ضربه به آونگ می دهد و سپس توسط یک آهنربای الکتریکی به موقعیت اولیه خود باز می گردد. پالس جریانی که مغناطیس الکترومغناطیس را به کار می اندازد نیز می تواند به یک سری از شماره گیری های دور یا ساعت های برده منتقل شود و عقربه های هر کدام را در فاصله نیم دقیقه به جلو می برد.
بنابراین، یک ساعت اصلی می تواند تعداد زیادی صفحه را در گروه بزرگی از ساختمان ها و همچنین سایر دستگاه ها مانند ضبط کننده زمان و آژیرها را کنترل کند.
ساعت‌های اصلی برقی از این نوع زمان‌سنج‌های خوبی هستند، زیرا وقتی آونگ از موقعیت میانی خود عبور می‌کند و تداخل حرکت آن کم است، می‌توان ضربه را به صورت متقارن داد.
با استفاده از موتور الکتریکی سنکرون برای ساعت در سال 1918، ساعت های برقی خانگی رایج شدند. یک موتور الکتریکی سنکرون همگام با فرکانس منبع برق کار می کند که در آمریکای شمالی با فرکانس 60 هرتز متناوب می شود. موتور الکتریکی به یک چرخ دنده کاهشی متصل می شود که عقربه های ساعت را با سرعت صحیح به حرکت در می آورد.
ساعت الکتریکی سنکرون به خودی خود خاصیت زمان سنجی ندارد و کاملاً به پایداری فرکانس جریان متناوب عرضه شده وابسته است. اگر این فرکانس تغییر کند، ساعت الکتریکی زمان درست را حفظ نخواهد کرد.
در سال 1929 کریستال کوارتز برای اولین بار در زمان سنجی استفاده شد. این اختراع احتمالاً بزرگترین کمک به اندازه گیری دقیق زمان بود. کریستال‌های کوارتز که در فرکانس‌های 100000 هرتز در نوسان هستند را می‌توان مقایسه کرد و تفاوت‌های فرکانس را با دقت یک قسمت در 1010 تعیین کرد.
