電子手表的內部裝配有電子元件，主要分為液晶顯示數字式和石英指針式兩種。
經常戴電子手表的人一定都是為了它的方便和準確度高。電子手表不但能顯示時間，而且能顯示出星期和日期。它與機械表有一定的區別。一提到機械時鍾或電子手表，大家一定會想起振動。機械表利用的是機械振動，電子手表當然利用的是電學振蕩原理。最早的振蕩電路是由電感器和電容器構成，稱為LC電路，但它的頻率穩定性差。後來，科學家們用石英晶體代替LC振蕩器，就大大提高了頻率穩定性。石英為規則的六邊形晶體。在石英晶體上按一定方位切割下的薄片叫做石英晶片。石英晶片有一個奇妙的特性：若晶片上加以機械力，則在相應的方向上就會產生電場。這種物理現象稱為“壓電效應”。當在石英晶片的極板上接上交流電場，當外加交變電壓的頻率與石英晶片的固有頻率相等時，就會產生共振。這種現象稱為“壓電共振”。利用這種穩定的振蕩特性，人們就創造出了精度極高的電子表和石英鍾。
電子手表出現在20世紀50年代，它經曆了四代演變。
第一代為擺動式（用電磁擺輪代替發條驅動）電子手表。這種表在1959年由瑞士開始研製，是利用生產擺輪遊絲的成熟經驗和精湛技術製成的。
第二代為音叉電子手表。1960年，美國研製成音叉電子手表。它是電子技術和精密機械加工結合的初步嚐試。這種表的零件加工要求和裝配調整工藝比機械表難度要大，所以還沒有來得及推廣就被迅速發展的第三代、第四代電子手表代替。
第三代為指針式水晶電子表。水晶就是石英的俗稱。1930年製成世界上第一台石英鍾。20世紀60年代，半導體集成電路的發展使水晶應用於手表工業成為可能。1969年，日本最早研製成石英電子手表。
第四代為液晶顯示式電子手表，也叫全電子表或固態表。20世紀70年代，瑞士、日本等國研製成液晶顯示（表盤上直接顯示數字）石英電子手表，它是全電子化的手表，無任何走動元件，內部結構運用集成電路，走時更為精確。這種表於1973年投入市場。
山崎淑夫發明了第四代液晶電子手表。大學畢業後的山崎淑夫，進入了日本一家名不見經傳的“精工製表公司”。為了研製這種新手表，他一個人單槍匹馬苦苦鑽研了4年，經常是在別人下班以後還在廢寢忘食地反複試驗。在經曆了數百次的失敗後，做出了第一塊液晶顯示電子手表樣表。後來精工企業投入了巨資，打出了“精工表”品牌。在1973年，“精工製造”開發出世界上第一塊液晶顯示式數字石英手表“精工石英06LC”。
事實證明，液晶電子表以其精確、廉價、節電和款式多樣化的優點，廣受青睞，而且還帶動了手表行業的一場革命，精工表的利潤迅速提升，其他日本廠家也紛起效仿。“精工製造”也是憑借了小小的電子表，一舉趕上“東芝”和“鬆下”這兩個競爭對手。
鍾的發展依次走過了以地球自轉、月球圍繞地球旋轉和地球圍繞太陽公轉為代表的天文物理曆法時代、以晶體振蕩器為代表的機械力學鍾表時代和以量子力學在原子分子物理學中的應用為代表的原子鍾時代。原子鍾作為核心技術目前已經廣泛應用於人類活動的各種領域，它除了提供時間頻率的計量服務以外，原子鍾最顯著的工程應用是在全球定位係統（GPS）中。高精度原子鍾是基礎科學中的重要工具，人們可以借助它完成對廣義相對論的驗證、特殊參考係的研究、物質與反物質的對稱性以及量子力學理論的驗證等重要工作。