Piezoelektryki charakteryzują się tym, że występuje w nich polaryzacja przy odkształceniach sprężystych pod wpływem przyłożonych naprężeń (efekt piezoelektryczny). Posiadają one strukturę krystaliczną, której komórka elementarna nie ma środka symetrii. Efekt piezoelektryczny odwrotny polega na odkształcaniu się kryształu umieszczonego w polu elektrycznym.
Biorąc pod uwagę prawo Hooke’a, można efekt piezoelektryczny przypisać odkształceniu ośrodka. Można więc użyć przetwornika piezoelektrycznego do pomiaru naprężeń, lub małych przemieszczeń. Jeśli przyczepi się do przetwornika znaną masę to można użyć go do pomiaru przyśpieszeń. Można też stosując efekt piezoelektryczny odwrotny uzyskać małe przesunięcia przykładając do dielektryka pole. Jest to podstawą na przykład mikroskopii bliskich oddziaływań. Mimo że przesunięcia nie są duże, to uzyskane siły są znaczne. Umożliwia to przestrajanie nawet ciężkich elementów optycznych z dużą dokładnością.