Apabila kristal kuarza cacat oleh tekanan mekanikal dalam arah tertentu, polarisasi berlaku di dalamnya, dan caj polariti bertentangan muncul di permukaannya. Sebaik sahaja daya luaran dikeluarkan, kristal kembali ke keadaan neutralnya. Walau bagaimanapun, apabila arah daya luaran berubah, polariti caj juga berubah. Fenomena ini dikenali sebagai kesan piezoelektrik kristal kuarza.
Sebaliknya, apabila kristal kuarza tertakluk kepada medan elektrik bergantian, ia mengalami ubah bentuk mekanikal dalam arah tertentu, yang dikenali sebagai getaran mekanikal. Sebaik sahaja medan elektrik yang digunakan hilang, ubah bentuk ini hilang. Fenomena ini dikenali sebagai kesan piezoelektrik songsang, juga biasanya dirujuk sebagai kesan elektrostriktif.
Kristal yang mempamerkan kesan piezoelektrik dipanggil kristal piezoelektrik, dan kristal kuarza adalah contoh utama. Malah, kesan piezoelektrik pertama kali ditemui dalam kristal kuarza.