Pendulum adalah batang tipis yang relatif panjang yang terbuat dari kayu atau logam yang berujung pada sebuah piringan. Dalam versi paling awal dari jam pendulum, cakram membebani batang pendulum saat bergerak dari satu sisi ke sisi lain. Roda gigi pelepasan, yang mengubah gerakan roda gigi menjadi ayunan pendulum, memungkinkan energi mengalir ke pendulum untuk mengatasi gesekan sehingga dapat terus berayun. Versi selanjutnya dari jam pendulum ditenagai oleh pegas, dan akhirnya baterai.
Galileo dianggap sebagai pencetus konsep pendulum sebagai alat untuk mengukur waktu, setelah mempelajari gerakannya sejak tahun 1582. Meskipun ia menyusun rencana desain untuk jam pendulum, Galileo meninggal pada tahun 1642 sebelum ia benar-benar dapat membuatnya. Matematikawan dan astronom Belanda Christiaan Huygens adalah orang yang sebenarnya dikreditkan dengan penemuan jam bandul, pada tahun 1656.
Jam pendulum paling awal Huygens mengukur waktu dengan kesalahan kurang dari satu menit per hari. Dengan model yang lebih baru, ia mampu mengurangi kesalahan itu hingga kurang dari 10 detik. Pada tahun 1721, George Graham meningkatkan akurasi jam pendulum dengan mengurangi kesalahan menjadi satu detik per hari. Dia mencapai ini dengan membuat penyesuaian untuk perubahan panjang batang pendulum, yang disebabkan oleh variasi suhu.
Siegmund Riefler dan WH Shortt meningkatkan akurasi jam pendulum bahkan lebih. Jam Riefler, yang menggunakan pelarian yang disempurnakannya pada tahun 1889, menjadi banyak digunakan di observatorium astronomi, dan akurat hingga seperseratus detik per hari. Jam Shortt, yang diperkenalkan pada tahun 1921, beroperasi dengan prinsip master dan slave dua pendulum dan menggantikan jam Riefler sebagai jam pilihan untuk observatorium.
Teknologi jam kuarsa diperkenalkan selama tahun 1920-an dan menjadi standar untuk ketepatan waktu dalam beberapa dekade berikutnya. Jam bandul datang untuk mengambil status barang kolektor, baik dalam bentuk antik dan lebih kontemporer. Tiga jenis jam pendulum umum yang mungkin muncul dalam koleksi adalah jam kukuk, jam kakek, dan jam perapian. Untuk jam kukuk dan jam kakek, pendulum biasanya berayun dua kali setiap detik, dan sekali setiap dua detik.