Ketika kristal kuarsa dideformasi oleh tegangan mekanis dalam arah tertentu, polarisasi terjadi di dalamnya, dan muatan polaritas yang berlawanan muncul di permukaannya. Setelah gaya eksternal dihilangkan, kristal kembali ke keadaan netral. Namun, ketika arah gaya eksternal berubah, polaritas tuduhan juga berubah. Fenomena ini dikenal sebagai efek piezoelektrik kristal kuarsa.
Sebaliknya, ketika kristal kuarsa mengalami medan listrik yang bergantian, ia mengalami deformasi mekanis dalam arah tertentu, yang dikenal sebagai getaran mekanis. Setelah medan listrik yang diterapkan menghilang, deformasi ini menghilang. Fenomena ini dikenal sebagai efek piezoelektrik terbalik, juga umumnya disebut sebagai efek elektrostriktif.
Kristal yang menunjukkan efek piezoelektrik disebut kristal piezoelektrik, dan kristal kuarsa adalah contoh utama. Bahkan, efek piezoelektrik pertama kali ditemukan dalam kristal kuarsa.