Pjezoelektrinis efektas yra unikali tam tikrų kristalų savybė, kai jie sukurs elektrinį lauką arba srovę, jei bus paveikti fizinio krūvio. Tą patį efektą galima pastebėti ir atvirkštiniu būdu, kai kristalui veikiamas elektrinis laukas apkraus jo struktūrą. Pjezoelektrinis efektas yra būtinas keitikliams, kurie yra elektriniai komponentai, naudojami įvairiose jutiklių ir schemų srityse. Nepaisant šio reiškinio universalumo elektromechaniniuose įrenginiuose, jis buvo atrastas 1880 m., tačiau plačiai naudojamas tik maždaug po pusės amžiaus. Kristalinių struktūrų tipai, pasižymintys pjezoelektriniu efektu, yra kvarcas, topazas ir Rochelle druska, kuri yra kalio druskos rūšis, kurios cheminė formulė yra KNaC4H4O6 4H2O.
Pierre’as Curie, garsėjantis 1903 m. Nobelio fizikos premijos laureatu už radiacijos tyrimus kartu su savo žmona Marie, yra pripažintas 1880 m. kartu su savo broliu Jacques’u Curie atradęs pjezoelektrinį efektą. Tuo metu broliai neatrado atvirkštinio pjezoelektrinio efekto. tačiau ten, kur elektra deformuoja kristalus. Gabrielis Lippmannas, prancūzų ir liuksemburgiečių fizikas, kitais metais buvo pripažintas atvirkštinio efekto atradimu, dėl kurio 1883 m. jis išrado Lippmanno elektrometrą – prietaisą, kuris buvo pirmojo eksperimentinės elektrokardiografijos (EKG) aparato veikimo pagrindas.
Pjezoelektriniai efektai turi unikalią savybę dažnai sukurti tūkstančių voltų elektros energijos potencialų skirtumą esant labai mažam srovės lygiui. Dėl to net maži pjezoelektriniai kristalai yra naudingi objektai kuriant kibirkštis uždegimo įrenginiuose, pvz., dujinėse orkaitėse. Kiti įprasti pjezoelektrinių kristalų naudojimo būdai yra tikslūs mikroskopų, spausdintuvų ir elektroninių laikrodžių judesiai.
Procesas, kurio metu vyksta pjezoelektrinis efektas, yra pagrįstas pagrindine kristalinės gardelės struktūra. Kristalai paprastai turi krūvio balansą, kai neigiami ir teigiami krūviai tiksliai panaikina vienas kitą išilgai standžių kristalų gardelės plokštumų. Kai šis krūvio balansas sutrinka veikiant kristalui fizinį krūvį, energija perduodama elektros krūvininkų, sukuriant srovę kristale. Esant atvirkštiniam pjezoelektriniam efektui, išorinio elektrinio lauko panaudojimas kristalui išbalansuos neutralaus krūvio būseną, dėl ko atsiranda mechaninis įtempis ir šiek tiek pakoreguojama gardelės struktūra.
Nuo 2011 m. pjezoelektrinis efektas buvo plačiai monopolizuotas ir naudojamas visur – nuo kvarcinių laikrodžių iki vandens šildytuvų uždegiklių, nešiojamų grotelių ir net kai kurių rankinių žiebtuvėlių. Kompiuteriniuose spausdintuvuose nedideli kristalai naudojami rašalinių purkštukų purkštukuose, kad būtų užblokuotas rašalo srautas. Kai ant jų patenka srovė, jie deformuojasi, todėl rašalas gali tekėti ant popieriaus kruopščiai kontroliuojamais kiekiais, kad būtų sukurtas tekstas ir vaizdai.
Pjezoelektrinis efektas taip pat gali būti naudojamas garsui generuoti miniatiūriniuose laikrodžių garsiakalbiuose ir garsiniuose keitikliuose, kad būtų galima išmatuoti atstumą tarp objektų, pavyzdžiui, smeigių ieškiklių statybose. Ultragarsiniai keitikliai taip pat yra pagrįsti pjezoelektriniais kristalais, taip pat daugybe mikrofonų. Nuo 2011 m. jie naudoja kristalus, pagamintus iš bario titanato, švino titanato arba švino cirkonato, kurie sukuria mažesnę įtampą nei Rochelle druska, kuri buvo standartinis kristalas ankstyvosiose šių technologijų formose.
Viena iš pažangiausių technologijų formų, leidžiančių pasinaudoti pjezoelektriniu efektu nuo 2011 m., yra skenuojantis tunelinis mikroskopas (STM), kuris naudojamas vizualiai ištirti atomų ir mažų molekulių struktūrą. STM yra pagrindinė priemonė nanotechnologijų srityje. STM naudojami pjezoelektriniai kristalai gali generuoti išmatuojamą judesį vos kelių nanometrų ar milijardųjų metro dalių skalėje.