Een mechanische metronoom is voorzien van een verstelbaar gewicht aan het einde van een omgekeerde slinger. Met dit gewicht wordt het tempo (BPM) ingesteld. Wanneer het gewicht naar boven wordt geschoven wordt het tempo verlaagd. Wanneer het gewicht naar onder over de slinger wordt verplaatst wordt het tempo verhoogd. Dit mechanisme noemt met ook wel “double-weighted pendulum” doordat er twee gewichten zijn bevestigd aan de slinger. Het tweede gewicht is niet verplaatsbaar en is geplaatst aan de andere zijde van de spil van de slinger, in de kast van de metronoom.

De slinger beweegt op en neer op het ingestelde tempo terwijl een mechanische in de metronoom een klikkend geluid produceert bij iedere slingering.

Een mechanische metronoom gebruikt geen batterijen maar werkt met een opdraaibare veer.