Ak sa kremeňový kryštál deformuje mechanickým napätím v špecifickom smere, dochádza k polarizácii v ňom a na jej povrchu sa objavia náboje opačnej polarity. Po odstránení vonkajšej sily sa kryštál vráti do svojho neutrálneho stavu. Keď sa však zmení smer vonkajšej sily, zmení sa aj polarita poplatkov. Tento jav je známy ako piezoelektrický účinok kremenného kryštálu.
Naopak, keď je kremeňový kryštál vystavený striedajúcemu elektrickému poľu, prechádza mechanickou deformáciou v špecifickom smere, známeho ako mechanické vibrácie. Akonáhle zmizne aplikované elektrické pole, táto deformácia zmizne. Tento jav je známy ako inverzný piezoelektrický účinok, ktorý sa tiež bežne označuje ako elektrostriktívny účinok.
Kryštály, ktoré vykazujú piezoelektrický účinok, sa nazývajú piezoelektrické kryštály a kremenné kryštály sú ukážkovým príkladom. V skutočnosti bol piezoelektrický efekt prvýkrát objavený v kremenných kryštáloch.