Đồng hồ nước dạng cơ phổ biến nhất có cấu tạo gồm các bộ phận chính sau:
Thân đồng hồ: Thường được làm bằng gang, đồng, hoặc nhựa ABS để chịu áp lực và chống ăn mòn. Có các cổng kết nối (ren hoặc mặt bích) để lắp vào đường ống.
Bộ phận cảm biến (Cánh quạt/Tuabin): Là một bánh xe có cánh, đặt trong buồng đo. Khi nước chảy qua, lực đẩy của dòng chảy sẽ làm cánh quạt này quay.
Bộ truyền động: Bao gồm hệ thống các bánh răng cơ khí nối từ trục cánh quạt lên bộ đếm.
Bộ đếm (Mặt số hiển thị): Hiển thị tổng thể tích nước đã chảy qua.
Thường có các số đen (đơn vị m³) dùng để ghi số nước và các số đỏ (đơn vị lít, chục lít, trăm lít) để kiểm tra độ chính xác.
Nguyên lý hoạt động phổ biến nhất là dựa trên lực đẩy của dòng chảy (dạng cơ):
Khi nước chảy qua đồng hồ, lực tác động lên cánh quạt (tuabin) khiến nó quay liên tục.
Chuyển động quay này được truyền qua hệ thống trục và bánh răng lên bộ đếm số.
Mỗi vòng quay tương ứng với một thể tích nước nhất định, từ đó hiển thị lượng nước đã sử dụng lên mặt số (đơn vị phổ biến là m3).