Kada je kvarcni kristal deformiran mehaničkim stresom u određenom smjeru, pojavljuje se polarizacija u njemu, a na njenoj se površini pojavljuju naknade suprotne polarnosti. Nakon uklanjanja vanjske sile, kristal se vraća u njenu neutralnu državu. Međutim, kada se smjer vanjske sile promijeni, polaritet troškova također se mijenja. Ovaj fenomen poznat je kao piezoelektrični učinak kvarcnog kristala.
Suprotno tome, kada je kvarcni kristal podvrgnut naizmjeničnom električnom polju, podvrgava se mehaničkom deformacijom u određenom smjeru, poznatom kao mehanička vibracija. Jednom kada primijenjeni električni polje nestane, ova deformacija nestaje. Ovaj fenomen je poznat kao inverzni piezoelektrični efekat, koji se obično naziva i elektrozitivnom efektu.
Kristali koji pokazuju piezoelektrični učinak nazivaju se piezoelektrični kristali, a kvarcni kristali su glavni primjer. U stvari, piezoelektrični efekat prvo je otkriven u kvarcnim kristalima.