音乐盒通过机械结构实现自动演奏，其核心原理可归纳为以下四点：
动力系统 
通过拧动发条或摇动摇把提供能量，驱动内部齿轮或圆轴匀速转动。传统机芯多为固定曲目，手摇式则通过纸带上的五线谱控制旋律变化。
音筒与音板结构
音筒表面有规律排列的小凸起（对应音符），与音板上的金属簧片配合。音筒转动时，凸起依次扫过音板，通过控制簧片振动频率产生不同音高，形成旋律。
阻尼与调速机制
阻尼器（含调速器和蜗杆）调节音筒转速，确保音乐节奏稳定。高端机芯可循环播放长达30秒至8分钟的音乐。
曲目多样性
- 固定曲目：传统机芯通过精密切割音板实现预设旋律。
- 可变曲目：手摇纸带八音盒通过改变纸带上的五线谱组合，实现不同乐曲的演奏。
补充说明：
部分音乐盒（如拇指琴改造版）通过机械结构与外部乐器嫁接，实现半自动演奏，需手动操作触发。