Gli orologi a polvere sono costituiti da due ampolle di vetro sovrapposte l'una all'altra nelle quali la polvere o la sabbia, attraverso una piccola apertura, scende dalla superiore all'inferiore. Rovesciando le ampolle si riavvia il ciclo. Questi orologi possono essere anche sistemati in batteria, in modo da misurare tempi più lunghi, sommando i tempi parziali successivi di svuotamento delle singole ampolle.

Gli orologi ad acqua presentano la medesima struttura e funzionano nello stesso modo, solo che è l'acqua a scendere nell'ampolla sottostante. Altri orologi ad acqua sono invece attivati da complessi meccanismi idraulici.

Negli orologi ad olio, simili a lucerne, il tempo viene misurato dal consumo dell'olio per combustione.

Gli orologi ad incenso, tipicamente orientali, segnano il tempo attraverso la combustione di bastoncini d'incenso.

Gli orologi a fuoco, infine, sono solitamente costituiti da candele accese, segnate da tacche a distanze eguali l'una dall'altra, che definiscono un'unità di misura convenzionale del tempo.