In den Slave-Uhren befindet sich in der Regel nur ein Schrittmotor, der durch die Signalimpulse der Masteruhr weiter gesetzt wird. Bei allen an die selbe Masteruhr angebundenen Slave-Uhren wird immer die selbe Zeit angezeigt, sofern keine technische Störung im Netzwerk auftritt. Ein separates Netzteil an der Nebenuhr ist erforderlich, um beliebige Zeiger anzutreiben und die Leuchte zu betreiben.
Der schnell laufende Zeiger wird entweder durch mechanische oder durch elektrisches Abschalten des Antriebs bei 12-Uhr-Position gesperrt, bis der Minutentakt der Masteruhr den Zeiger vorrückt und den Zeiger für eine Minute wieder loslässt. Wenn die lokale Stromversorgung der Nebenuhr ausfällt, stoppt nur der zweite Zeiger, während der Minuten- und der Stundenzeiger die Uhrzeit der Nebenuhr weitergeben.
Eine weitere Methode sind die von einem Synchronsynchronmotor aus der Hauptspannung betriebenen freilaufenden Slave-Uhren, die z.B. jede Minute mit der Masteruhr durch Anhalten ihres ununterbrochen laufenden Sekundenzeigers (Schleichsekunde) in der 12-Uhr-Position bis zur Auslösung durch einen Puls von der Masteruhr mitlaufen. Ein Versagen der örtlichen Stromversorgung der Nebenuhr verursacht jedoch einen Fehler und die korrekte Uhrzeit wird nicht ohne weitere Massnahmen bei Rückkehr des Netzes wiedergegeben.
Die ersten Uhrensysteme wurden in Deutschland Ende des neunzehnten Jahrhundert eingesetzt, nachdem das Kaiserreich 1893 auf Verlangen der Eisenbahnunternehmen die Mitteleuropäer zeit einführte. Weltkrieges ein Netz aufgebaut, an dessen Knotenpunkten sich eine Mutteruhr mit Anschlüssen zu anderen Mutteruhren befindet.
Laut der DB dienen aktuell 2.500 ihrer 17.000 Exemplare als Meisteruhren. Diese sind als funkgesteuerte Uhr konzipiert und erhalten das Eingangssignal vom Zeitzeichensender des Typs DCF77 Bei der weit verbreiteten Verwendung von preiswerten Funkuhren sind die Uhrensysteme umgekehrt. Besonders große Anlagen wie die der Eisenbahnen werden in kleine lokale Einheiten aufgeteilt, in denen die Uhrensignale nicht mehr von einer Zentrale kommen; sie werden über den DCF77-Sender der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt in Braunschweig oder über die vergleichbaren Zeitservices anderer Staaten (BEV Wien, BEV Neuchâtel, OMA Prag) zeitsynchronisiert.
Oft werden auch ferngesteuerte Individualuhren eingesetzt. Weil jedoch in vielen Häusern kein DCF77-Signal empfangbar ist, werden die Uhrensysteme auch in naher Zukunft nicht komplett durch eine Funkuhr ersetzt. Die Uhrenmanufaktur und der Entrepreneur Carl Theodor Wagner besitzen ein eigenes Patente für den Einsatz von Nebenuhr. Sein Unternehmen fertigte auch für Siemens & Halske (später Siemens AG) und Standard Elektro Lorenz (SEL), die auch Uhrensysteme verkauften und baute.
Unter den Markennamen RFT und Elektrofeinmechanik Mittweida wurden in der DDR Uhrensysteme verkauft. All diese Unternehmen existieren nicht mehr oder stellen keine Uhrensysteme mehr her. Bis in die 90er Jahre hinein belieferte die Fa. Bürk u.a. die DB mit Zeitmessern. Auf dem tschechischen Markt stellt Elektro?as (Nachfolger von Pragotron) Uhrensysteme her.
In Deutschland blieben zwei große Hersteller: das mittlere Familienunternehmen JUNDES Kaisers Zeitenmesstechnik (ehemals Schmid und Jauch), das seit Beginn des zwanzigsten Jahrhundert Sonderuhren fertigt, und die Robert Bosch GmbH.