Osilator jam adalah sirkuit elektronik yang digunakan untuk mengatur waktu peristiwa tertentu. Mereka dapat digunakan untuk mengontrol kecepatan detak jarum jam. Perangkat ini dapat dibuat dari sejumlah bahan, meskipun bahan yang paling umum dan paling tepat adalah kristal kuarsa. Perangkat ini menggunakan stimulus elektronik untuk membuat gerakan mekanis.
Menerapkan arus listrik ke osilator jam menyebabkannya bergetar atau berosilasi pada frekuensi alaminya. Frekuensi alami bahan yang biasa digunakan dalam rangkaian ini adalah frekuensi yang sempit dan stabil. Frekuensi osilasi kaku berarti bahwa para insinyur dapat menggunakan informasi numerik tentang frekuensi itu ketika menentukan waktu osilator jam. Frekuensi dapat digunakan untuk menandai detik atau satuan waktu lainnya menggunakan rumus matematika sederhana dan frekuensi perangkat yang diketahui. Komputer, pemancar radio, dan penerima radio menggunakan osilator jam untuk mengontrol waktu.
Waktu dapat diukur dengan menggunakan osilator jam. Bahan osilator, apakah kuarsa, keramik atau bahan stabil lainnya, berosilasi pada tingkat yang dapat diprediksi ketika stimulus listrik diterapkan padanya. Frekuensi alami osilator dapat berubah berdasarkan bentuk, ukuran dan potongan bahan, yang berarti osilator harus diuji dan dikalibrasi sebelum digunakan. Kebanyakan osilator jam yang digunakan dalam jam tangan berbentuk seperti garpu tala.
Kristal kuarsa adalah perangkat yang paling umum digunakan dalam osilator jam karena memiliki frekuensi alami yang sangat tepat. Kristal kuarsa juga tidak terlalu reaktif terhadap bahan kimia, sehingga sangat sedikit perubahan dalam struktur kristal yang terjadi dari waktu ke waktu, membuat osilator kristal kuarsa akurat selama beberapa tahun. Meskipun suhu dan tekanan dapat mempengaruhi jangkauan sinyal yang akan ditangkapnya, adaptasi pada kristal dan sirkuitnya dapat mengurangi efek dari perubahan eksternal ini.
Prinsip yang digunakan dalam osilator jam pertama kali ditemukan oleh Curie bersaudara pada tahun 1880. Disebut efek piezoelektrik, konversi listrik menjadi gerakan mekanis atau sebaliknya — efek piezoelektrik terbalik. Metode menghasilkan gerakan ini jauh lebih stabil daripada model lama, yang hanya mengandalkan mekanika. Salah satu industri pertama yang menganut konsep efek piezoelektrik adalah industri jam tangan, yang beralih dari jam tangan mekanis yang memerlukan putaran ke osilator jam kristal yang menjaga waktu dengan degradasi yang sangat kecil.