Uma lâmina elástica em Elinvar, colocada numa base maciça, tem na sua extremidade superior um pequeno cubo em sílica de massa M. O dispositivo é colocado numa câmara em vácuo para suprimir o atrito do ar. O elinvar é uma liga cujo coeficiente de dilatação térmica é praticamente nulo. Se se colocar a lâmina a um pequeno ângulo θ da sua posição de equlíbrio, esta regressa através de uma acção de rotação à sua posição de equilíbrio. Nesta aproximação simplificadora, admite-se que a rotação é igual a C.θ. Esta rotação é minorada pela rotação C_M devido à gravidade, cujo momento é igual a MgL.sen( θ ).
Como o ângulo né pequeno, temos: C_M.θ = M.g.L θ.
Se se designar o momento de inércia por I, a equação do movimento é:

O período de oscilação é:
   T = 2π.( I / (C - C_M))^½
   dT / T = ½. dC / (C - C_M) - ½. dC_M / (C - C_M)
Pela escolha dos materiais de construção, assegura-se que:
    dC = 0
   dC_M / C_M = dg / g.
Finalmente:
    ΔT / T = ½. C_M / ( C - C_M). Δg / g  . (a)
Na construção, é garantido que C - C_M seja da ordem de C_M / 100.
Uma pequena variação de g leva a uma grande mudança do período do pêndulo. O período é da ordem de 5 a 7 s.
Este dispositivo muito simples permite determinações relativas extremamente precisas de g.
No dispositivo inicial de Holweck, a lâmina elástica é muito curta e é acoplada a uma longa haste de sílica que desliza sobre a massa M, permitindo um ajuste fino do valor de C_M.