Pjezoelektriskais efekts ir atsevišķu kristālu unikāla īpašība, kur tie radīs elektrisko lauku vai strāvu, ja tie tiks pakļauti fiziskai slodzei. To pašu efektu var novērot arī pretējā virzienā, kur kristālam uzlikts elektriskais lauks noslogos tā struktūru. Pjezoelektriskais efekts ir būtisks devējiem, kas ir elektriski komponenti, ko izmanto dažādos sensoru un shēmu lietojumos. Neskatoties uz šīs parādības daudzpusību elektromehāniskajās ierīcēs, tā tika atklāta 1880. gadā, taču tā tika plaši izmantota tikai aptuveni pusgadsimtu vēlāk. Kristālisko struktūru veidi, kuriem piemīt pjezoelektriskais efekts, ir kvarcs, topāzs un Rošela sāls, kas ir kālija sāls veids ar ķīmisko formulu KNaC4H4O6 4H2O.
Pjērs Kirī, kurš ir slavens ar 1903. gada Nobela prēmijas laureātu fizikā par radiācijas izpēti kopā ar savu sievu Mariju, tiek uzskatīts par pjezoelektriskā efekta atklāšanu kopā ar savu brāli Žaku Kirī 1880. gadā. Brāļi tajā laikā neatklāja apgriezto pjezoelektrisko efektu. tomēr, kur elektrība deformē kristālus. Gabrielam Lipmanam, franču un luksemburgiešu fiziķim, nākamajā gadā atklāja apgriezto efektu, kā rezultātā viņš 1883. gadā izgudroja Lipmana elektrometru — ierīci, kas ir pirmās eksperimentālās elektrokardiogrāfijas (EKG) iekārtas darbības pamatā.
Pjezoelektriskajiem efektiem ir unikāla īpašība, kas bieži vien rada tūkstošiem voltu elektriskās enerģijas potenciālu starpību ar ļoti zemu strāvas līmeni. Tas padara pat sīkus pjezoelektriskos kristālus par noderīgiem objektiem dzirksteļu radīšanai aizdedzes iekārtās, piemēram, gāzes krāsnīs. Citi plaši izplatīti pjezoelektrisko kristālu lietojumi ietver precīzu kustību vadīšanu mikroskopos, printeros un elektroniskajos pulksteņos.
Process, kurā notiek pjezoelektriskais efekts, ir balstīts uz kristāla režģa pamatstruktūru. Kristāliem parasti ir lādiņu līdzsvars, kurā negatīvie un pozitīvie lādiņi precīzi dzēš viens otru pa kristāla režģa cietajām plaknēm. Kad šis lādiņa līdzsvars tiek izjaukts, pieliekot kristālam fizisku spriegumu, enerģiju pārnes elektriskie lādiņnesēji, radot kristālā strāvu. Izmantojot apgriezto pjezoelektrisko efektu, ārēja elektriskā lauka pielietošana kristālam izjauks neitrālā lādiņa stāvokli, kā rezultātā rodas mehānisks spriegums un neliela režģa struktūras pārregulēšana.
Kopš 2011. gada pjezoelektriskais efekts ir plaši monopolizēts un izmantots visās jomās, sākot no kvarca pulksteņiem līdz ūdens sildītāja aizdedzinātājiem, pārnēsājamiem griliem un pat dažām rokas šķiltavām. Datoru printeros mazos kristālus izmanto pie tintes sprauslām, lai bloķētu tintes plūsmu. Kad tiem tiek pievadīta strāva, tie deformējas, ļaujot tintei plūst uz papīra rūpīgi kontrolētos apjomos, veidojot tekstu un attēlus.
Pjezoelektrisko efektu var izmantot arī, lai radītu skaņu miniatūriem skaļruņiem pulksteņos un skaņas pārveidotājos, lai izmērītu attālumus starp objektiem, piemēram, tapu meklētājiem būvniecības jomā. Ultraskaņas devēju pamatā ir arī pjezoelektriskie kristāli, kā arī daudzi mikrofoni. No 2011. gada viņi izmanto kristālus, kas izgatavoti no bārija titanāta, svina titanāta vai svina cirkonāta, kas rada zemāku spriegumu nekā Rošelas sāls, kas bija standarta kristāls šo tehnoloģiju agrīnajās formās.
Viens no vismodernākajiem tehnoloģiju veidiem, lai gūtu labumu no pjezoelektriskā efekta, sākot no 2011. gada, ir skenējošais tunelēšanas mikroskops (STM), ko izmanto, lai vizuāli pārbaudītu atomu un mazu molekulu struktūru. STM ir būtisks instruments nanotehnoloģiju jomā. STM izmantotie pjezoelektriskie kristāli spēj radīt izmērāmu kustību tikai dažu nanometru vai miljardo daļu mērogā.