Tourbillon
Nguyên lý hoạt động của một tourbillon

Trọng lực ảnh hưởng trực tiếp đến các bộ phận mỏng manh nhất khi bộ máy hoạt động, cụ thể là nĩa pallet, bánh xe cân bằng và dây tóc. Quan trọng nhất là dây tóc, có chức năng điều chỉnh thời gian khi máy hoạt động và do đó là phần nhạy cảm nhất với các hiệu ứng bên ngoài, chẳng hạn như từ tính, chấn động, nhiệt độ, cũng như các hiệu ứng bên trong như vị trí ghim (collet bên trong), đường cong đầu cuối và các điểm nặng trên bánh xe cân bằng.
Nhiều phát minh đã được phát triển để chống lại những vấn đề này. Các vấn đề về nhiệt độ và từ tính đã được loại bỏ bằng vật liệu mới. Các cú sốc ngày nay có tác dụng ít hơn nhiều so với thời của Breguet nhờ các vật liệu mạnh hơn và đàn hồi hơn. Bộ tạo dao động vẫn bị xáo trộn tại thời điểm bị sốc, nhưng sợi tóc không dễ bị biến dạng do chấn động như trước và tự ổn định lại nhanh chóng sau sự kiện như vậy. [cần dẫn nguồn]
Trọng lực sẽ tác động lên các bộ phận chuyển động phụ của tourbillon. Một phần trọng lực sẽ bị loại bỏ, cụ thể là những điểm nặng trên bánh xe cân bằng. Điều này giúp các bộ phận chính của tourbilon hoạt động ổn định (bộ phận truyền lực đầu-cuối). Cả hai điều này bổ sung rất nhiều biến thể cho quy định của đồng hồ: lắp ráp, điều chỉnh quy định của thợ đồng hồ, định vị trong đồng hồ và thay đổi vị trí sau này của chủ sở hữu. Khi bánh xe cân bằng đi từ vị trí này sang vị trí khác trong quá trình xoay qua lại, cuộn dây của sợi tóc kéo dài và co lại rất nhiều, dẫn đến những vấn đề cực kỳ khó chống lại. Một số người đã thử sử dụng dây tóc có dạng hình trụ hoặc thậm chí hình cầu thay vì hình phẳng như ngày nay. Một số biến thể của lớp phủ ngoài của Breguet đã được phát triển để chống lại tác động của đường cong cuối. Đối với điểm ghim, Grossmann, Berthoud, Breguet, Caspari và Leroy  đã thử nhiều khả năng khác nhau, nhưng không có nhiều cải thiện.
Trở ngại lớn nhất trong việc điều chỉnh một chiếc đồng hồ là sự tác động liên tục từ người sử dụng ở mọi định hướng không gian của nó. Tourbillon đã giúp điều chỉnh dễ dàng hơn nhiều so với các công cụ đo thời gian chính xác, mang lại kết quả tức thời, trong khi đó ở Breguet, tất cả những gì các nhà chế tác đồng hồ có là một chiếc đồng hồ khác để điều chỉnh. Vì vậy, kết quả không chính xác lắm và có thể mất vài tuần để có được chúng. Ảnh hưởng của trọng lực lên bộ máy có thể có tác động khá đáng kể khi thay đổi vị trí của đồng hồ. Ngay cả khi một chiếc đồng hồ bỏ túi được giữ hầu hết thời gian trong túi ngực, vị trí chính xác vẫn có thể thay đổi trên 45°. Các nhà chế tác đồng hồ có thể điều chỉnh một chiếc đồng hồ ở tối đa tám vị trí: quay số, gục xuống, quay số xuống, vương miện bên trái, vương miện bên phải, vương miện bên phải, nửa vị trí vương miện lên và nửa vương miện vị trí xuống. Một tourbillon khá gọn gàng làm giảm vấn đề này; nó chỉ cần được điều chỉnh cho ba vị trí: hai vị trí nằm ngang, quay số lên & xuống và một vị trí thẳng đứng.
Ngay cả với các vật liệu mới và lý thuyết được cải tiến, không thể điều chỉnh một chiếc đồng hồ cơ để nó giữ đồng thời ở tất cả các vị trí. Một tourbillon cung cấp cho các nhà chế tạo đồng hồ khả năng có độ chính xác cao hơn các chuyển động thông thường, mặc dù sẵn sàng cân bằng tốt và đảm bảo rằng lò xo cân bằng mở rộng và đồng bộ có thể đạt được kết quả gần như tương tự. Một tourbillon thường làm cho tính ổn định và chính xác của một bộ máy cải thiện phần nào. Điều này giúp cải thiện thời gian ở bốn vị trí thẳng đứng bởi vì ngay cả khi đồng hồ đứng yên ở vị trí thẳng đứng ngẫu nhiên, tourbillon tạo ra sự thoát ra xoay quanh trục của chính nó, loại bỏ tác động của trọng lực bằng cách xoay cân bằng qua tất cả các vị trí thẳng đứng có thể trong quá trình quay của nó. Một tourbillon bình thường không có tác dụng ở các vị trí nằm ngang, vì cân bằng ngang không bị ảnh hưởng bởi trọng lực khi nó quay.
Tourbillon không ảnh hưởng đến sự thay đổi tốc độ đi kèm với thay đổi thái độ từ quay số ngang (quay số lên hoặc xuống) để quay số dọc (mặt dây chuyền lên, xuống, trái hoặc phải). Sự thay đổi tốc độ giữa chiều ngang và chiều dọc lớn hơn nhiều so với thay đổi tốc độ giữa các vị trí dọc khác nhau. Breguet đã thiết kế tourbillon cho đồng hồ bỏ túi được giữ ở vị trí thẳng đứng trong túi áo ghi lê và có thể được duy trì ở vị trí thẳng đứng này qua đêm bằng cách treo trên giá đỡ phù hợp. Trong trường hợp này, tourbillon cho thấy hiệu quả đáng kể. Tuy nhiên, trạng thái của đồng hồ đeo tay thay đổi thường xuyên từ dọc sang ngang tùy thuộc vào chuyển động tay của người đeo. Hiệu ứng của tourbillon nhỏ so với thay đổi tốc độ do thay đổi từ dọc sang ngang và ngược lại. Tourbillons nghiêng như những người được tạo ra bởi Greubel Forsey là một cải tiến trong vấn đề này.
Đồng hồ cơ ngày nay, được lựa chọn nhiều bởi những tín đồ của sự khéo léo và thẩm mỹ theo thời gian. Hầu hết các tourbillons sử dụng cơ chế đòn bẩy tiêu chuẩn của Thụy Sĩ, nhưng một số khác sử dụng cơ chế cố định.
Tourbillon được coi là một trong những thách thức khó nhằn nhất khi chế tác  (mặc dù về mặt kỹ thuật không phải là một sự phức tạp) và được đánh giá cao về các nguyên tắc thiết kế và kỹ thuật của nó. Cơ chế tourbillon sản xuất đầu tiên được Breguet sản xuất cho Napoleon một trong những chiếc đồng hồ xe ngựa của ông. (Đồng hồ du lịch thời đó có trọng lượng đáng kể, thường nặng gần 200 pounds.)