Die Pendeluhr, auch Pendule oder Pendüle genannt, ist eine Uhr, deren Taktgeber ein mechanisches Pendel (veraltet auch: Perpendikel) ist. Die Schwingung des Pendels gibt den Zeittakt vor, ein ca. 1 m langes Pendel (genau 0,994 m) schwingt in 1 Sekunde von einer Seite zur anderen. Je kürzer das Pendel, umso öfter schwingt es pro Sekunde.
Pendeluhren gibt es in verschiedenen Formen, insbesondere als Turmuhr, Wanduhr, Tischuhr oder Bodenstanduhr. Wegen der Störeinflüsse auf die Pendelbewegung durch äußere Beschleunigungen eignen sie sich grundsätzlich nicht für bewegliche Uhren, wie etwa Armbanduhren oder Uhren auf Fahrzeugen.
Galileo Galilei formulierte 1632 das Pendelgesetz, das in seiner ursprünglichen Form besagt, dass die Schwingungsdauer eines Pendels unabhängig von seinem Gewicht ist und nur von der Pendellänge abhängt. Damit meinte Galilei auch, dass die Schwingungsdauer nicht von der Schwingungsweite abhängt (Isochronismus), was aber nur im Grenzfall kleiner Schwingungen gilt. Diese Eigenschaften eines Pendels bilden die Voraussetzung für den Bau von Pendeluhren. Galileos Sohn Vincenzio versuchte sich (ohne Erfolg) am Bau einer Pendeluhr.
