機械手錶執行的時候會不斷消耗能量，為了維持就需要補充。而補充的方法分為兩種，一種是手動上鍊，一種是自動上鍊。手動上鍊需要佩戴者主動旋轉表把，而自動上鍊則是利用佩戴者在日常生活中手腕位置的改變來助推機芯內部的自動陀旋轉，進而補充能量。自動陀會向左、向右旋轉，如果在一個方向旋轉時，機芯會得到能量的補充，我們稱其為“單向上鍊”，而如果兩個方向都能，即是“雙向上鍊”。按照我們的理解，“雙向上鍊”的手錶會比“單向上鍊”的更好，畢竟其無論怎麼轉動，都會給發條補充能量。但實際上，有時候“雙向上鍊”有時候還不如“單向上鍊”。在雙向上鍊的手錶中，最常用的一種方式就是“換向輪”結構。它利用兩個“換向輪”可以將自動陀向左、向右旋轉的運動轉化為一個方向。但是有一個有趣的現象，那就是當自動陀擺動的左右幅度低於30°的時候，雖然兩個換向輪都在運轉，但實際上右上角的這個齒輪並沒有接受到能量，自然手錶也不能得到能量的補充。這一現象被稱為“空程”，指的就是自動陀雖然在旋轉，但都是無效的空白里程。當然，單向上鍊也存在“空程”，從機率學上講，它空程的機率有50%，畢竟其旋轉時只有一個方向可以補充能量。但單向上鍊的優勢在於，無論自動陀擺動的幅度有多低，它都會上鍊。而雙向上鍊，一旦佩戴者的活動幅度小，那麼實際上它就沒有在為機芯有效補充能量。同時，單向上鍊因為機械結構簡單，所以在後期使用中的出現故障的機率會減少。那麼，買自動錶，選單向上鍊還是雙向上鍊？答案是“無所謂，都可以”。簡單地透過單、雙上上鍊來判斷手錶好壞是不“科學”的。因為機械手錶的上鍊效率，除了和上鍊的方式有關，還受材料、輪系設計、佩戴者使用等多種因素的影響。嚴格意義上，這是一門“科學”，但因為不可控的因素太多，導致沒有辦法進行科學對比，最後就變成了“玄學”。

自動機械錶分全自動和半自動。全自動的是雙向上鍊；半自動的則是單向上鍊。

現在市場上的梅花、天梭、勞力士、歐米茄機械錶都是全自動機械錶。而半自動機械錶基本已被淘汰。