Toje fizikos šakoje, vadinamoje mechanika, paprasta švytuoklė yra mentalinis konstruktas arba idealizuotas teorinis modelis, kuriame taško dydžio masė yra pakabinama ant strypo ar stygos, kuri pati yra nereikšminga ir naudojama be trinties ir šiaip tobuloje aplinkoje. Jei styga yra ilga ir masė juda tik kelių laipsnių lanku, veikiama gravitacijos, atsirandantis judėjimas yra linijinis ir harmoningas. Taškinė masė veikia taip, lyg spyruoklė ją nuolat trauktų pirmyn ir atgal išilgai linijos per centrinį tašką. Paprastos švytuoklės judėjimo linija yra ašis, o taškas yra jos pradžia. Šią sistemą matematiškai apibūdina daugybė lygčių, tiesiogiai susijusių su realaus pasaulio procesais.
Paprastos švytuoklės, veikiančios pagal aukščiau minėtus apribojimus, periodas arba svyravimo laikas yra T=2π(g/L)-1/2 – šioje lygtyje gravitacinė jėga pavaizduota „g“, o „L“ – švytuoklės ilgis. styga. Jei judėjimo lankas yra daug didesnis nei keli laipsniai, aukščiau išvardytos paprastos lygties (tik apytikslis) nebeužtenka ir tada turi būti įtrauktas vienas ar daugiau papildomų terminų iš begalinės virialinės lygties. Ta lygtis parašyta T=2π(g/L)-1/2[1+(1/16)θ2+(11/3072)θ4+…]. Teta (θ) yra lanko kampas radianais. Praktiškai kuo didesnis lankas, tuo tikra švytuoklė mažiau primena paprastą švytuoklę.
Kalbant apie daugelį mechaninių sistemų, svarbu atsižvelgti ir į kinetinę, ir į potencialią energiją. Paprasta švytuoklė turi sustoti ir keisti kryptį abiejuose jos siūbavimo galuose. Šiuose taškuose kinetinė energija pasiekia minimumą – nulį, taigi, atsižvelgiant į energijos taupymą, potenciali energija pasiekia maksimumą. Ir atvirkščiai, sūpynės centre potenciali energija sumažėja iki minimumo, o kinetinė energija pasiekia maksimumą. Greitis nulinis abiejuose galuose, bet pasiekia aukščiausią tašką centre.
Matematinis svarstymas patvirtina švytuoklės naudojimą laikrodžiuose. Dar 1929 m. Rieflerio švytuoklinis laikrodis vis dar buvo naudojamas kaip JAV laiko standartas. Net ir po to jį pakeitė kitas švytuoklinis laikrodis – „Short“ laikrodis. Nors nebėra standartas ar vienas tiksliausių pasaulio laikrodžių, „Shortt“ serija pasiekė nuostabiai tikslią vienos sekundės per metus skiriamąją gebą. Tobulėjant technologijoms, buvo neišvengiama, kad pagrindinis dizainas, idealizuotas paprasta švytuokle, būtų pakeistas elektroniniu, o vėliau ir atominiu laikrodžiu.