Przy zmianach kształtu (rozciąganie, ściskanie) zmiany gęstości ładunku Q pod wpływem siły F są natychmiastowe, przedstawia to zależność: Q = kp x F Przykładowo dla kwarcu mamy moduł piezoelektryczny kp = 2,2 x 10-12 C/N, dla turmalinu kp = 5,9 x 10-12 C/N, dla ferroelektryków moduł piezoelektryczny jest około 100 razy większy. Przyłożone siły są przekazywane na płytkę piezoelektryczną za pomocą igły, kulki czy też membrany. Największe znaczenie techniczne ze względu na stałość parametrów ma kwarc.
Stwierdzono, że niektóre ciała, m.in. kwarc, sól Seignette’a, turmalin, tytanian baru, mają interesujące właściwości, polegające na tym, że rozciąganie lub ściskanie płytek, odpowiednio z tych ciał wyciętych, powoduje pojawienie się ładunków elektrycznych na powierzchni tych płytek.
Omówimy to na przykładzie kwarcu o budowie jonowej (jony krzemu dodatnie i jony tlenu ujemne). Trwałość budowy krystalicznej wiąże się z oddziaływaniami ładunków.
W krysztale takim rozróżniamy oś z potrójnej symetrii, zwaną osią optyczną, oraz osie x i y drugorzędowe, prostopadłe do osi z, łączące przeciwległe krawędzie boczne. Osie x i y są to tzw.