万年历功能与计算时间的广度紧密相关，不只是一般的时分秒显示，而是包括可以识别闰年月份的比较完整的时间显示机制。我们都知道，一年有365天，分成12个月，但是这12个月里有7个月是31天，4个月是30天，1个月是28天或29天。要完整准确的表现这些看似没有规律的时间并不容易，制表大师们前仆后继地为此进行了不懈的探索和实验。比如，早在1615年，日内瓦的达布就创制了史上第一个具万年历功能的钟，紧接着，在1636年，施尔曼也制造了一个。
简单地说，号称“万年历”的手表只知道将可以用“4”除尽的年份都视为闰年，却不知到人类想出来的历法比这更复杂，比如1700、1800、和2100年就都不是闰年。所以万年历表在1801年至2100年之间会正确无误地指示今天是几月几日，但是到2100年3月1日那天，万年历表却会显示2月29日，这时就要劳烦这块表的主人手动将它拨到3月1日（ps，各品牌的万年历腕表一般都会明确说明这一点），然后这块表就可以再用个100年不用调整。
第二，万年历机制，更复杂
如上所述，如此复杂的算法必然要靠一些大小不等的齿轮运作、计算，并塞进一个小小的表壳里，可以想见其工程之困难度，其中一个重要因素就是万年历系统很多零组件属于异形件，而非标准件，所以制作起来特别麻烦，以至于到目前为止，我们中国还没有做出万年历功能的先例，虽然一些国内品牌已经成功制出了陀飞轮。
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万年历表机芯一般分成两个部份，一个部份主管时、分、秒一般的计时工作，另一个部分就如同一套天文自走模式，它以一枚微型的卫星齿轮系统运作，整个系统自转一周需时四年。凭借着这个系统，万年历表就可以将历法中复杂的大小月、闰年等计算得一清二楚。
万年历表的表面显示大同小异，大部分都一定具备一般手表没有的月份与闰年显示功能。比较少见的是具备年份显示功能，可能设计者认为很少人需要从手表上确认年份吧。年份的表现有两种，一种是具有四位数字的年份窗口，例如IWC万国的达文西万年历腕表。而积家表的万年历则如同早期的计算机一样，为了节省空间采用二位数的年份格式，不过保证不会有千禧虫的问题。
上图为IWC万国一款万年历机芯设计图，这个机械充分考虑了闰年的复杂性，换句话说，它识别所有被四整除（没有余数）的年份（如2012年），以及同样被四百整除（没有余数）的百年（如2400年）。这些闰年的2月都有29天。被四百除后有一个余数的世纪之交的年份的下一年（如：2100、2200和2300年）不是闰年。在上述情况中，配备指针显示的日历一般需要由制表匠在3月1日向前调一天，数字显示的日历则可由使用者自己调校。万年历的世纪显示片将每一个新世纪都变成一件大事。目前所采用的世纪显示片已包括了20、21和22这几个数字，因此可一直应用到2299年12月31日。即使如此，现在IWC万国表的世纪显示片已包括了适用于2200至2499年的数字22、23和24。
第三，万年历腕表，很稀少
复杂的运作原理和机制决定了万年历腕表数量稀少，根据“物以稀为贵”的规律，由此导致的价格也会比较昂贵，虽然现在万年历可以通过添加模块来实现，技术上的难度有所降低，但是因为有2000年（100的整数年）这个槛，也就是说在此之前发行了万年历表后，马上就要收回调整，因为担忧费时费力，所以各大品牌并没有在万年历腕表发行上下工夫。而近些年来，一些制表品牌先后推出了万年历腕表，也是是因为2000年这个节骨眼过了，现在发行的万年历表绝大多数都需要在2100年返厂调整。
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