La oscilación, en general, es una fluctuación periódica entre dos cosas; en el sentido más amplio, la oscilación puede ocurrir en cualquier cosa, desde el proceso de toma de decisiones de una persona hasta las mareas y el péndulo de un reloj. La oscilación en un dispositivo llamado oscilador suele ser un movimiento hacia adelante y hacia atrás sobre un punto central neutral, creado por cambios en la energía. En un reloj de péndulo, por ejemplo, la oscilación es el movimiento hacia adelante y hacia atrás del péndulo. Los osciladores pueden ser mecánicos o electrónicos, pero todos funcionan con los mismos principios. Otros dispositivos basados en los principios de oscilación incluyen el oscilógrafo y el osciloscopio.
Al igual que otros osciladores, la oscilación de un péndulo de reloj se mantiene mediante cambios en la energía. En este caso, la energía potencial, presente cuando el péndulo está en la parte superior de su oscilación, se convierte en energía cinética cuando el péndulo cae y se impulsa hacia arriba en el otro lado. Cuando se ha gastado la energía cinética, en la parte superior del columpio, la energía del péndulo es potencial una vez más. Sin energía cinética para impulsarlo más alto, el péndulo cae. Un reloj de péndulo mantiene el tiempo de acuerdo con la frecuencia de oscilación del péndulo (la cantidad de veces que se balancea por segundo). La fricción eventualmente haría que el movimiento se detuviera, pero los relojes de péndulo mecánicos usan un resorte para ayudar al dispositivo a superar el arrastre de la fricción. La mayoría de los relojes modernos utilizan osciladores electrónicos o de cuarzo. El reloj más preciso del mundo, el reloj atómico, mide el tiempo de acuerdo con la oscilación dentro de los átomos.