卷簧的工作原理基於材料的彈性和幾何形狀的恢復力。它們通常由柔軟且高韌性的彈性材料製成，如不鏽鋼或合金鋼，這些材料在受到扭轉變形時能夠存儲能量。當外力作用在卷簧上時，它會發生形變，而當外力消失後，卷簧會依靠自身的彈性和恢復力回到原來的形狀。這種特性使得卷簧能夠在機械部件完成一次行程後將其回復到原位，準備下一次行程。
卷簧的設計利用了槓桿原理，它們能夠在狹小的空間裡提供較大的恢復力。例如，在機械手錶中，為了減小輸出力矩的差異，發條通常設計成自由狀態時呈S形，以確保輸出力矩相對平衡。此外，卷簧也用於穩定機構的轉速，因為在上緊時卷簧輸出的力矩較大，而在接近完全放鬆時輸出的力矩會顯著減小。
卷簧的製作過程涉及多個機構，包括校直機構、送料機構、導向機構、纏制機構和切斷機構。在校直機構中，鋼絲卷料通過交錯配置的滾子消除彎曲度，以提高彈簧的精度和抗力。送料機構通過滾輪轉動時的摩擦力實現送料。導向機構在送料過程中引導鋼絲沿圓槽軸線送進，避免彎曲。纏制機構通過定徑銷和節距塊控制彈簧的直徑和節距。最後，切斷機構通過切斷刀和芯軸控制彈簧的總圈數。
綜上所述，卷簧的工作原理主要涉及材料的彈性、幾何形狀的恢復力以及在製作過程中的多個機械機構的協同作用。