Dans une montre Phase de Lune équipée d’un mouvement quartz, le mécanisme interne est minutieusement programmé en amont. Dans le cas d’une montre mécanique ou automatique, les réglages sont plus complexes, puisqu’un jeu d’engrenages est utilisé pour suivre le cycle lunaire avec précision. Derrière le cadran d’une montre Phases de Lune, se cache un disque orné de deux Lunes identiques. Ce disque, entraîné par un engrenage à 59 dents, avance d’un cran toutes les 24 heures, dans un mouvement presque imperceptible. Il reproduit l’orbite de la Lune en effectuant un cycle complet tous les 29,5 jours.