Quan un cristall de quars es deforma per l’estrès mecànic en una direcció específica, es produeix una polarització dins d’aquest i apareixen càrregues de polaritat oposada a la seva superfície. Un cop retirada la força externa, el cristall torna al seu estat neutre. Tanmateix, quan la direcció de la força externa canvia, la polaritat de les càrregues també canvia. Aquest fenomen és conegut com l'efecte piezoelèctric del cristall de quars.
Per contra, quan un cristall de quars està sotmès a un camp elèctric altern, experimenta una deformació mecànica en una direcció específica, coneguda com a vibració mecànica. Un cop desapareix el camp elèctric aplicat, aquesta deformació desapareix. Aquest fenomen es coneix com l'efecte piezoelèctric invers, també conegut com a efecte electrostrictiu.
Els cristalls que presenten l'efecte piezoelèctric s'anomenen cristalls piezoelèctrics, i els cristalls de quars són un exemple primordial. De fet, l'efecte piezoelèctric es va descobrir per primera vegada en cristalls de quars.