Questo orologio permette di dividere in 12 parti uguali (le ore diseguali) il periodo di luce dall’alba al tramonto. Poiché questo periodo varia di giorno in giorno, una leva di regolazione, prospiciente lo zodiaco, permette di regolare l’orologio adattandolo al calendario. Il suo funzionamento si basa e su un principio di retroazione, che gli arabi attribuiscono ad Archimede, e una legge, attribuita a Torricelli, che stabilisce la velocità di svuotamento di una cisterna.
La velocità v di uscita di un fluido che fuoriesce da una cisterna da una altezza h è uguale alla velocità che acquista un grave in caduta libera e che cade dalla stessa altezza h.
Ne segue che, se g è l’accelerazione di gravità, v 
= √2gh. Se h è grande la velocità di uscita è maggiore e la lancetta gira più velocemente (inverno), se h è piccola la velocità di uscita è minore e la lancetta gira più lentamente (estate).
= √2gh. Se h è grande la velocità di uscita è maggiore e la lancetta gira più velocemente (inverno), se h è piccola la velocità di uscita è minore e la lancetta gira più lentamente (estate).L’altezza h della colonna d’acqua può essere modificata con continuità girando la leva di regolazione prospiciente lo zodiaco. In questo modo la velocità di uscita dell’acqua può variare da un massimo (lancetta abbassata sul segno del Capricorno) a un minimo (lancetta verticale sul segno del Cancro).
