Osilator kristal adalah perangkat yang digunakan untuk mengubah energi listrik menjadi atau menghasilkannya dari energi mekanik. Dalam kebanyakan kasus, osilator ini dikenai impuls listrik yang menyebabkan mereka berosilasi pada frekuensi yang tepat. Frekuensi setiap kristal tetap stabil pada berbagai suhu dan tekanan dan dengan adanya banyak bahan dan bahan kimia yang berbeda, sehingga ideal untuk operasi yang memerlukan waktu yang tepat dalam banyak keadaan. Perangkat ini biasanya digunakan dalam jam tangan dan elektronik baik karena presisi dan daya tahannya.
Sifat-sifat osilator kristal pertama kali ditemukan pada tahun 1880 oleh Pierre dan Jacques Curie. Kedua ilmuwan ini menemukan bahwa kristal kuarsa akan menghasilkan muatan listrik ketika dipaksa keluar dari bentuknya dan akan berubah bentuk fisiknya ketika dikenai muatan listrik, sebuah sifat yang mereka namakan efek piezoelektrik. Percobaan dengan kristal ini menunjukkan bahwa mereka berosilasi pada frekuensi yang tepat ketika arus listrik melewati mereka.
Salah satu komponen utama osilator kristal adalah kristal itu sendiri. Banyak jenis kristal yang berbeda dapat digunakan sebagai osilator, tetapi varietas yang paling umum digunakan adalah kuarsa, yang sering ditanam dalam keadaan terkendali sebelum dipotong dan digunakan sebagai osilator. Kristal dipotong menjadi irisan tipis atau menjadi bentuk garpu tala dan kemudian ditempatkan di antara dua pelat logam konduktif. Ketika arus dilewatkan melalui perangkat, kristal mulai mengembang dan berkontraksi, atau berosilasi, pada frekuensi yang tepat. Penguat yang terhubung ke osilator kristal meningkatkan output perangkat yang kemudian dapat digunakan untuk mengatur waktu proses mekanik atau listrik.
Stabilitas frekuensi osilator kristal membuatnya ideal untuk digunakan dalam jam tangan dan elektronik. Kristal kuarsa telah digunakan untuk mengontrol waktu jam tangan sejak penemuan efek piezoelektrik. Jam tangan dengan osilator ini dikenal karena kemampuannya untuk menahan perubahan suhu dan tekanan serta tetap akurat untuk jangka waktu yang lama.
Dalam elektronik, osilator kristal sering digunakan di komputer, telepon seluler, dan radio. Kristal berguna dalam perangkat ini karena ketepatan osilasinya, yang memungkinkan kristal digunakan untuk menyaring frekuensi yang tidak diinginkan. Osilator kristal juga mengembang dan berkontraksi terutama di sepanjang satu sumbu, yang memberikan perangkat pergeseran fase rendah. Kedua kualitas ini memberikan kemampuan untuk mengatur waktu proses secara akurat dan untuk mempertahankan sinyal yang kuat, kedua kualitas yang membuatnya ideal untuk digunakan dalam elektronik.