Kvarcinis generatorius yra elektroninė grandinė, kuri generuoja signalą tokiu dažniu, kurį nustato kvarco kristalas, sudarytas iš silicio ir deguonies. Dėl pjezoelektrinių kvarco savybių jis yra labai geras rezonatorius nuo dešimčių kilohercų (KHz) iki šimtų megahercų (MHz). Kvarcinio kristalo osciliatorius paprastai yra skirtas veikti tik vienu tiksliu dažniu. Šie osciliatoriai naudojami sukurti stabilius dažnius mobiliuosiuose telefonuose, pasaulinės padėties nustatymo sistemos (GPS) imtuvuose ir dvipusiuose radijo imtuvuose. Jie taip pat naudojami tiksliam laikrodžių, kompiuterių ir kitos elektroninės įrangos laiko matavimui.
Pjezoelektrinės medžiagos, tokios kaip kvarcas, kristalas gali šiek tiek pakeisti formą, kai įtampa yra prijungta prie kristalo elektrodo. Kai ši įtampa pašalinama, kristalas gali grįžti į pradinę formą ir generuoti įtampą. Ši savybė, atrasta 1880 m. ir vadinama pjezoelektra, yra labai svarbi osciliatoriaus veikimui. Laikui bėgant buvo atlikti eksperimentai su skirtingomis kristalinėmis medžiagomis, o pirmasis kvarcinis generatorius buvo surinktas XX amžiaus 1910-ojo dešimtmečio pabaigoje. Nuo 1920-ųjų kvarco kristalų generatoriai buvo dažnai naudojami laikrodžiuose, taip pat mėgėjų, komercinėje ir karinėje radijo įrangoje.
Kai pirmą kartą įjungiamas kvarcinis generatorius, grandinė į kristalą įveda atsitiktinio triukšmo signalą. Dalis to triukšmo visada bus kristalo rezonansinio dažnio, todėl kristalas svyruoja. Įtampa, kurią sukuria kristalas keičiant formą, yra sustiprinama kvarco osciliatoriaus grandinės ir grąžinama atgal į kristalo rezonatorių. Kai šis procesas kartojasi, kristalo ribotoje dažnių juostoje esantys signalai sustiprės, o kiti dažniai bus išfiltruoti. Pasibaigus šiam „įšilimo“ periodui, generatorius veiks tiksliai numatytu dažniu.
Kvarco kristalo forma, dydis ir pjūvis lemia, kaip greitai jis plečiasi ir susitraukia. Kvarcinis generatorius gali veikti tokiu greičiu, vadinamu jo rezonansiniu dažniu. Jis taip pat gali veikti obertoniniu dažniu, kuris yra rezonansinio dažnio kartotinis. Nors kvarco kristalai natūraliai atsiranda aplinkoje, labai daug jų gaminama siekiant padidinti fiziškai tinkamų kristalų išeigą ir pasiūlą.
Kvarcinio osciliatoriaus išvestį dažnį gali paveikti įvairūs išoriniai veiksniai, įskaitant temperatūrą ir net staigų pagreitį. Spinduliuotė taip pat turės įtakos dažniui, nesvarbu, ar tai būtų kosminiai spinduliai erdvėlaivyje, rentgeno spinduliai ar jonizuojančiosios spinduliuotės impulsas. Kai kuriuos iš šių veiksnių galima kompensuoti papildoma grandine, kuri stebi sąlygas ir atitinkamai koreguoja generatoriaus išėjimą. Kai kuriuose kvarciniuose generatoriuose yra tiksliai valdoma orkaitė, kurios viduje yra kristalas, kompensuojantis temperatūros pokyčius. Kvarciniai kristalai taip pat gali būti „šluojami“ arba sukietinami nuo radiacijos kepant juos specializuotoje atmosferoje ir elektriniame lauke.