机械编码器是将位置或移动转换为可由电子电路或处理器系统读取的一个或多个信号的机电器件。有两种主要类型的机械编码器。旋转编码器通过转换杆轴的角位置来检测位置或移动。线性编码器是对与刻度关联的位置进行编码的读头，并且与其他技术不同，例如光学和磁性编码器更适合会使用线性编码器的应用（例如数控铣床和龙门式工作台）。

机械旋转编码器有一个金属盘，其中是固定在绝缘体且的几个同心圆，且连接了一根轴。对金属盘滑动接触擦拭使阀瓣接触，同时同心环绕着轴旋转。这样就完成了位置编码，而这个编码表征着同心环的状态。机械编码器使用同心环来对位置信息进行二进制或者二进制序列编码，且通过并行的方式输出到终端上。对十进制和格雷码进行二进制编码是常见的编码模式。

在某些情况下，传动装置用于把编码器变成一个多圈编码器。有的编码器需要外接电源供电，而有一些可以使用旋转机械能转换成电能来输出位置信息，或者还有一些可以将匝数记录在内置的内存单元中。机械式编码器非常容易磨损，因此现在用得不多。不过这种编码器仍旧在音量控制和调频收音机是可以用到。