一年365天，分成12個月，這12個月里有7個月是31天，4個月是30天，1個月是28天或29天。如此復雜的算法如果要靠一些大小不等的齒輪運作、計算，并塞進一個小小的表殼里，可以想見其工程之困難度。這也是為什么萬年歷手表數量如此稀少，價格卻又是永遠居高不下的原因了。
萬年歷表機芯可以分成兩個部份，一個部份主管時、分、秒一般的計時工作，另一個部分就如同一套天文自走模式，它以一枚微型的衛星齒輪系統運作，整個系統自轉一周需時四年。憑借著這個系統，萬年歷表就可以將歷法中復雜的大小月、閏年等計算得一清二楚。
萬年歷表機芯的研究始于17世紀初期。1615年日內瓦的達布創制了史上第一個具萬年歷功能的鐘，1636年施爾曼也制造了一個。接下來的數個世紀，許多制表大師不斷地投入，鉆研機械結構的改進，但迄今所得成果不過是將萬年歷機芯的體積縮小，還沒有人能確實達到「永久」的程度。各個品牌的萬年歷表除了造型各異，表面設計有別外，有一個共通的限制，就是日期的準確度都只到2100年。這是因為所有的萬年歷機芯都只能計算四年一閏，無法進一步計算「百年不閏，但每四百年要閏」這么復雜的算式（如果要達到這個程度，其日歷系統自轉一圈就要四百年）。
簡單地說，號稱「萬年歷」的手表只知道將可以用「四」除盡的年份都視為閏年，卻不知到人類想出來的歷法是這么地復雜—1800、1900、與2100年都不是閏年。所以萬年歷表在1901年至2100年之間會正確無誤地指示今天是幾月幾日，但是到2100年3月1日那天，你的萬年歷表卻會顯示2月29日，還要勞煩你手動將它撥到3月1日，然后你就可以再用個100年不用調整（2200年也不是閏年）。
目前就同時存在許多歷法，例如亞洲各國包括我們還在使用的陰歷，一年分十二個月，每月三十天或二十九天；每三年有一個閏月，五年兩個閏月，十九年七個閏月。還有回歷、佛歷等，只是因為現代是基督文明當道，所以公歷就成為全球的標準。但這也不過是近百來年的事，誰知道將來會不會更改。
萬年歷表的表面顯示大同小異，大部分都一定具備一般手表沒有的月份與閏年顯示功能。比較少見的是具備年份顯示功能，可能設計者認為很少人需要從手表上確認年份吧！年份的表現有兩種，一種是具有四位數字的年份窗口，例如IWC的達文西萬年歷。而積家表的萬年歷則如同早期的計算機一樣，為了節省空間采用二位數的年份格式，不過保證不會有千禧蟲的問題。
大部分討論萬年歷表都局限在機械機芯。一般以為以電子技術而言，萬年歷實在是小菜，而想象石英機芯的萬年歷表應是滿街跑。但其實配備石英機芯萬年歷的品牌比機械機芯的少的多了，而且其功能一樣被限制在2100年前有效。只是拜石英之賜，能將機芯縮小，而制出女用萬年歷表罷了！我想一方面是市場考量，實用性不大；另一方面萬年歷如果不以機械齒輪來運作，也很難顯現天體運作的生命力吧！
談起月相表，還必須留心一下該表是“老月相”還是“新月相”。前者以寶珀為代表，月相盤每天跳動一格，每29天零12小時運行一周。后者以朗格為代表，月相盤一直在緩慢地轉動。前者的好處是簡潔牢固，但每走兩年半就會有一天誤差。后者的好處是誤差小，每隔122.6年才會有一天誤差，但也有行家擔心該表中拉動月相盤運轉的彈簧在50年以后需要維修甚至更換。是“老月相”好，還是“新月相”佳，不同的行家有不同的意見。
月相盈虧是月球繞著地球運行的周期，自古以來人們用月亮的陰晴圓缺來測量、記錄時間，作為祭祀、農作與節慶的依據，“陰歷”或稱“農歷”也就是由此而來。陰歷是每個新月決定一個月的第一天，每個弦月對應一個星期的第一天，而陰歷一個月只有29天12小時44分鐘又2.8秒左右。而現在普遍通用的“陽歷”，是以地球繞行太陽公轉一周的長短所制定的歷法，它具備日數長短不一的十二個月份，有三十一天、三十天、二十八天或者四年一度的二十九天，而一個陽歷年共費時365.2422...天。
但是這種取近似值29.5天所制作的59齒月相盤，也意味著每個陰歷月便會快了44分鐘又2.8秒，大約陰歷年每2年7個月就會快一天。于是為了縮小誤差，制表師設計出另外一種較復雜的135齒月相盤，每個陰歷月誤差值縮小至僅有57.2秒左右，也就是經過122年，這個月相盤才需要以人手校正一次，如此精確的性能相當于佩戴一輩子都不用調校，所以現在很多表廠采用這種“新月相”來提供月相盈虧顯示的精確度。
需要說明的是，在巴塞爾上，FRANCK MULLER展出了一款萬年歷表，據說是目前唯一的一款真正的萬年歷表！
