À l'établi, la première chose qu'on apprend en démontant un balancier, c'est que la fréquence d'oscillation dépend du moment d'inertie : plus la masse est éloignée du centre, plus lente est l'oscillation. Le balancier à inertie variable exploite exactement ce principe, en montant de petites masses mobiles — vis excentriques, blocs en or, écrous — sur les rayons ou les épaulements de la roue. En les déplaçant vers le bord ou vers le centre, on modifie le moment d'inertie sans toucher au ressort spiral, sans en raccourcir les spires, sans démonter le mouvement.
L'avantage technique par rapport à la régulation traditionnelle est réel. Sur le balancier classique avec porte-régulateur, on agit sur la longueur active du ressort : une méthode efficace mais qui introduit des variations dans la géométrie du ressort spiral lui-même, avec des conséquences sur la stabilité aux différentes positions. Ici en revanche, le ressort spiral reste intact. La régulation est mécaniquement plus propre et, avec des masses en or, physiquement plus stable dans le temps car l'or n'oxyde pas et maintient le poids constant.
Ce système se combine presque toujours avec la configuration libre (free-sprung) : le balancier libre, sans ressort de rappel fixe. Les deux solutions se renforcent mutuellement — le free-sprung élimine les perturbations liées au porte-régulateur, l'inertie variable permet le réglage fin de la fréquence sans renoncer à cette propreté géométrique. Des calibres comme le Rolex 3285 utilisent des Microstella, des écrous en or déplaçables avec un tournevis micrometrique ; Moritz Grossmann travaille sur un balancier de 14,2 mm avec des vis de réglage combinées à un ressort Nivarox ; le VMF 5500 monte des blocs d'inertie en or sur une architecture dédiée. Les vis de correction moyenne du David Candaux DC12 MaveriK remplissent la même fonction mais permettent aussi la correction du centre de gravité, ce qui ajoute un niveau de finesse difficile à obtenir autrement.
Du point de vue chronomètrique, la stabilité en position — verticale, horizontale, pendant up, pendant down — s'améliore car la distribution des masses est contrôlable avec une précision géométrique. Il en va de même pour les variations thermiques : des masses en or à coefficient de dilatation connu, associées à des ressorts spiraux en alliages stabilisés comme le Nivarox, donnent un système plus prévisible. Cela ne garantit pas de meilleurs résultats en absolu : un mouvement mal régulé avec inertie variable reste mal régulé. Mais cela offre au régulateur un outil plus raffiné.
Une variante ultérieure est la courbe terminale de Breguet associée à l'inertie variable, comme dans le calibre Oureau d'Aubert Ramel : la courbe Breguet corrige l'isochrone du ressort spiral, l'inertie variable gère le réglage de fréquence. Ce sont des solutions complémentaires, non alternatives.