Le balancier d'une horloge mécanique perd environ une demi-seconde par jour à cause de la résistance de l'air.

Le fonctionnement d'une horloge mécanique repose sur l'isochronisme du balancier, un concept étudié par Galilée dès 1582 puis perfectionné par Christian Huygens en 1656. Malgré une conception rigoureuse, deux forces physiques majeures s'opposent au mouvement perpétuel : la friction mécanique au niveau des pivots et la résistance de l'air, aussi appelée traînée. La traînée est proportionnelle à la surface du balancier et au carré de sa vitesse, ce qui dissipe l'énergie cinétique sous forme de chaleur.Pour compenser cette perte d'énergie, l'échappement de l'horloge donne une petite impulsion à chaque oscillation, mais la régularité parfaite reste impossible à atteindre. Les horlogers de précision, comme ceux de la manufacture Patek Philippe ou de Rolex, utilisent des huiles synthétiques spéciales et des balanciers en Glucydur pour minimiser les variations thermiques et les frottements. Dans certains chronomètres de marine historiques, le mécanisme était placé sous vide ou dans des gaz rares pour supprimer totalement la résistance de l'air.En comparaison, la définition moderne de la seconde adoptée en 1967 repose sur la fréquence de transition de l'atome de césium 133, soit 9 192 631 770 cycles par seconde. Cette stabilité atomique élimine les variables environnementales qui affectent les balanciers physiques. Alors qu'une horloge mécanique de haute qualité dévie de quelques secondes par mois, les horloges optiques actuelles du NIST aux États-Unis atteignent une précision telle qu'elles ne varieraient pas d'une seconde depuis le Big Bang.