瑞士物理學家、1920年諾貝爾物理學獎得主Charles Édouard Guillaume（1861-1938）在1896年合成出Invar®（鐵鎳合金）、1913年Elinvar（鐵鎳溴鎢合金），先後將兩者用於製造擺輪和游絲，而他畢生共生產、測試逾600種合金，對於精密機械如鐘錶業有極大貢獻。
一次大戰期間，為義大利皇家海軍供應軍錶多年的Panerai，根據軍方要求創製出以鐳元素為基礎的發光材質Radiomir，應用在儀器和錶盤夜光塗料。Radiomir名稱記載於1916年3月23日專利檔附錄中，是第一批由Panerai研發的夜光專利技術。
1970年，CITIZEN所發表的X-8 Chronometer由99.6%純鈦製成，是第一支使用鈦金屬製成的腕錶。
2001年，Ulysse Nardin率先將「矽材質」引進製錶，〈Freak〉以無錶冠、無指針、搭載矽材質擒縱的卡羅素條狀機芯，作為指示時間的裝置。
2018年，Richard Mille在日內瓦高級鐘錶展發表RM 50-03 McLaren F1超輕雙秒追針陀飛輪計時碼錶，首度將2004年由曼徹斯特大學物理和天文學院教授Andre Geim分離出的石墨烯（Graph TPT™）用於製錶，結合鈦合金和TPT™碳纖維，這支錶連同錶帶不足40克。
高硬度的藍寶石水晶玻璃，近年也是製錶業喜愛挑戰的材質。Chanel J12 X-Ray從機芯零件、錶殼、錶體皆採用該材質，表現一體通透的美學。
援引週期表 人類佩戴時間的進程
鐘錶時計在現代生活已被視為情感的衍生物，然而它們的生成物料，其實都存在著以「元素」為單位，不斷進行催化與化學作用的結果，而最大的驅動力是來自製錶業對輕巧（如鋁合金、碳纖維、石墨烯）、耐溫差耐震（矽）、高硬度（如陶瓷、鈦金屬等）窮究極致的追尋。
立基於一個元素而產生的材質，甚至能成為品牌的等同代稱，例如鐳元素、氚元素為Panerai塑造夜光軍錶領航者之姿，錶系Radiomir和Luminor便都是以上述專利夜光物料為名。
1990年代迄今，諸多高級製錶品牌透過工藝、天文錶、高複雜功能錶款再次奠定瑞士執錶壇牛耳的地位，我們也能看見錶壇不斷從航太、科技、汽車等產業取經，戰後的革命性材質如「矽」，在2000年左右首度由雅典表運用於機芯零件製作，迄今雅典表依然是深耕矽材質的佼佼者。而「矽」耐溫差、抗磁等高穩定性的特質，在近年也被諸多品牌運用於擒縱輪系之中。星辰表2000年創建出超級鈦Super Titanium™物料，為鈦金屬製錶標示輕量化的未來性。
錶壇對於新興材質物料的嗅覺，遠比我們所想的還要敏銳。近年又一著名的案例，是曼徹斯特大學物理與天文學院教授Andre Geim在2004年首次成功分離出「石墨烯」，他與同事Konstantin Novoselov於2010年榮獲諾貝爾物理學獎殊榮，2015年曼徹斯特大學更創建國家石墨烯研究所，2018年Richard Mille向學院取經，將石墨烯首度用於製錶，不足40克重的RM 50-03 McLaren F1超輕雙秒追針陀飛輪計時碼錶，在該年日內瓦高級鐘錶展帶起話題。
另如現今多用於錶殼、錶圈製造的「高科技陶瓷」，近年在Rado、Hublot、Chanel的推波助瀾下，出現顏色越漸繽紛的變革。人造「藍寶石水晶玻璃」因硬度僅次於鑽石，初始被應用於錶鏡和錶底蓋，近兩年則可見應用在全錶殼、機芯零件的挑戰，旨在呈現腕錶一體通透的美學。
至於錶迷所熟悉的「夜光功能」，2020年Panerai與Roger Dubuis另闢蹊徑，將夜光複合材質延伸到了錶體、錶帶——數世紀以來化學家奉為圭臬的「週期表」，這些元素依舊透過催化複合衍生，掌管著人類佩戴時間的進程。
CITIZEN發展出結合Duratect表面硬化技術與鈦金屬的專利，發展出超級鈦Super Titanium™。
Hublot近年發展出繽紛鮮豔的高科技陶瓷材質。
Ulysse Nardin Freak X Silicium Marquetry將矽材質推向工藝領域，把120個矽片鑲出馬賽克圖案。
矽 Silicium
約在2005年後迄今，抗磁、抗溫差、高穩定性的「矽材質」逐漸被諸多鐘錶品牌使用在游絲零件上，甚或有愈加普遍之勢。不過，雅典表（Ulysse Nardin）才是率先將「矽」材質科技引進製錶業，且持續耕耘發展的品牌。擁有逾170年的悠久歷史，雅典表骨子裡卻饒富工程師的性格。品牌從1985年至1992年與製錶大師Ludwig Oechslin合作的【天文時計三部曲】，一舉將雅典表拱上石英革命後擔綱復興頂級製錶工藝、開創新局的地位。
2001年，雅典表推出「卡羅素機制」Freak腕錶，以無錶冠、無指針並搭載矽材質擒縱機制的條狀機芯，作為指示時間的裝置，昭示「矽」材質穩定、耐衝擊等特性應用於腕錶的發展性。
2007年〈InnoVision 1〉包括矽材質雙向擒縱機制在內的10項新技術，2017年〈InnoVision 2〉超輕矽質擺輪結合槳葉狀調校桿和金質部件，旨在以概念錶之作，展現將矽材質製錶科技推向量產的可能性。
2019年Freak X把矽材質推向鑲嵌工藝領域，以等離子加速器切割矽晶圓體，再運用手工將120個矽片鑲出馬賽克圖樣，因材質特性，閃閃光芒別具未來感。
Ulysse Nardin Freak X Silicium Marquetry將矽材質推向工藝領域，把120個矽片鑲出馬賽克圖案。
日前在台上市的Ulysse Nardin Blast鏤空陀飛輪腕錶，將先前只用於Freak系列的矽陀飛輪應用在這只腕錶。Cal. UN-172，自動上鏈，鈦金屬錶殼（45mm），陀飛輪，動力儲存72小時，防水50米，NT1,455,000。
CITIZEN鈦金屬科技50周年旗艦紀念限量錶CC4025-82E，光動能機芯，鈦金屬錶殼（47.5mm），GPS定位對時，兩地時間，計時功能，萬年曆，星期顯示等，防水10氣壓，NT158,000，限量550只（台灣限量2只）。
鈦 Titanium
1791年，英國牧師、化學家William Gregor在康沃爾地區Manaccan村的一條河中，分離出一些黑沙物質（鈦鐵礦），是「鈦」首次被發現的紀錄。四年後，德國化學家Martin Klaproth從金紅石分離出二氧化鈦，並以希臘神話的巨人泰坦族（Titan）為之命名，把新元素取名為titanium。同時他也發現了「鈾uranium」，對這兩個元素充滿未知的好奇下，Klaproth詩意地以神話英雄為之命名。然而鈦元素還真如其名（泰坦族讓父親Uranus囚於地底），非常難提煉，直到1910年始由美國冶金學家Matthew Albert Hunter提煉出高純度鈦金屬，距離被發現已超過120年。
「鈦金屬」走向廣泛運用，是在60年代後美蘇兩國冷戰時期的「太空競賽」，尤其阿波羅和水星等太空計畫、間諜機、潛艇等都大量使用鈦金屬。
錶壇第一支使用鈦金屬製錶的品牌是CITIZEN星辰表，1970年X-8 Chronometer的錶殼由99.6%純鈦製成，然而因技術困難，僅發行不到2000只。2000年左右，CITIZEN研發出獨家表面硬化技術Duratect，將之應用在〈ASPEC World Time〉，超級鈦Super Titanium™一詞正式誕生，特徵是輕量、硬度較不鏽鋼堅硬五倍以上，能常保光澤，且低過敏性，使CITIZEN鈦金屬製錶邁向成熟。
今年時逢CITIZEN鈦金屬製錶第50周年，旗艦紀念限量錶CC4025-82E立體錶殼和稜角分明的錶體設計，充滿未來感，個中原因是呼應CITIZEN與新創公司ispace合作的HAKUTO-R（Hakuto意指白兔）月球探測計畫，CITIZEN預計在2021年登月任務、2023年月球表面探測任務開發的月球著陸器和月球車，提供超級鈦的技術，一同探向宇宙。
Piaget Altiplano終極概念腕錶，Cal. 900P-UC，超薄手上鏈，鈷基高科技合金材質錶殼（41mm），一體成形錶框，偏心時分顯示，動力儲存40小時，NT12,300,000。
鈷鉻合金 Cobalt Chrome
「鈷鉻合金」（cobalt chrome）特色是質輕、堅固耐磨，且具備「恆新」特質，在材料的剖面上，若以巧克力比喻，是平潤滑順的純可可剖面，而不是榛果巧克力般一掰開會產生凹凸的剖面，因而相較於其他材質，鈷鉻合金的剖面和質地更加純粹，幾無雜質，是近年錶壇的新興材質。例如以鏤空高複雜錶款見長的Roger Dubuis，2017年起便引進鈷鉻合金製錶。2020年獨一無二作品Excalibur Diabolus in Machina鏤空三問飛行陀飛輪的錶殼，便是採用鈷鉻合金製造，從錶體、錶橋的整體設計都是遵從鈷鉻合金的原始色「藍色」基調。
無獨有偶，Piaget在2018年推出的Altiplano終極概念腕錶，今年宣布走向每年生產三至五只的高級訂製，為了保護超薄機芯，錶殼也採用鈷鉻合金製作。
Roger Dubuis Excalibur Diabolus in Machina採用剖面純粹的高性能金屬「鈷鉻合金」製造錶殼，Cal. RD107，自動上鏈，CarTech Micro-Melt BioDur CCM™鈷鉻合金錶殼（45mm），雙微型自動盤，飛行陀飛輪，三問報時，動力儲存72小時，日內瓦印記，快拆錶帶系統，NT18,375,000，限量1只（已售出），可接受訂製。
Hublot Big Bang Unico天空藍陶瓷腕錶，Cal. MHUB1242 UNICO，天空藍陶瓷錶殼（45mm），飛返計時，動力儲存72小時，防水100米，NT668,000，限量100只。
高科技陶瓷 Ceramic
錶壇以「高科技陶瓷」製錶的先行者，首推Rado於1986年將此物料應用於Integral精密陶瓷系列腕錶。迄今，高科技陶瓷仍是銘刻雷達表的DNA，並陸續發展出棕色、綠色、等離子色等多樣色彩。高科技陶瓷因為質輕耐磨，且質地溫潤，戴起來舒適，成為眾多品牌愛用的熱門材質。綜觀錶壇，如香奈兒J12之黑白高科技陶瓷與鑽石、琺瑯的結合，Hublot陸續發展出鮮豔的紅色、粉紅、天空藍等專利彩色陶瓷材質，足見此物料在色彩上的豐富性，依然方興未艾。
Richard Mille日前推出限量140只的新作RM 11-05飛返計時GMT自動上鏈腕錶，採用全新獨家材質「灰色金屬陶瓷」（Grey Cermet），是氧化鋯金屬和高性能陶瓷強化材質的結合。品牌與專攻微米技術的IMI集團共同研發出名為「瞬閃燒結flash sintering」的技術，將傳統熱衝壓結合高壓電流脈衝，提高燒結的動力，金屬陶瓷密度較鈦合金低（4.1g/cm3），硬度為2,360維氏硬度，與鑽石2,400維氏硬度相去不遠，使得此全新製錶物料兼具輕量與高硬度的特質。
RM 11-05飛返計時GMT自動上鏈腕錶，Cal. RMAC3，自動上鏈，50x42.7mm，灰色金屬陶瓷（Grey Cermet）錶圈、Carbon TPT ®碳纖維中層錶殼與鈦合金錶底蓋，GMT，飛返計時，大日期顯示，動力儲存50小時，限量140只，價格店洽。
