Piezoelektrik adalah bentuk listrik yang dibuat ketika kristal tertentu dibengkokkan atau berubah bentuk. Kristal yang sama ini juga dapat dibuat sedikit menekuk ketika arus kecil mengalir melaluinya, mendorong penggunaannya dalam instrumen yang memerlukan tingkat kontrol mekanis yang besar. Ini disebut piezoelektrik terbalik. Misalnya, pemindaian mikroskop terowongan (STM) menggunakan kristal piezoelektrik untuk “memindai” permukaan material dan membuat gambar dengan sangat detail. Piezoelektrik terkait dengan piroelektrik, di mana arus dibuat dengan memanaskan atau mendinginkan kristal.
Sifat piezoelektrik ditentukan oleh atom-atom dalam kristal dan cara khusus di mana kristal itu terbentuk. Beberapa zat pertama yang digunakan untuk menunjukkan piezoelektrik adalah topaz, kuarsa, turmalin, dan gula tebu. Saat ini, kita mengetahui banyak kristal yang bersifat piezoelektrik, beberapa di antaranya bahkan dapat ditemukan di tulang manusia. Keramik dan polimer tertentu telah menunjukkan efeknya juga.
Kristal piezoelektrik terdiri dari beberapa domain yang saling terkait yang memiliki muatan positif dan negatif. Domain-domain ini simetris di dalam kristal, menyebabkan kristal secara keseluruhan menjadi netral secara elektrik. Ketika stres diberikan pada kristal, simetri sedikit rusak, menghasilkan tegangan. Bahkan sedikit kristal piezoelektrik dapat menghasilkan voltase dalam ribuan.
Piezoelektrik digunakan dalam sensor, aktuator, motor, jam, korek api, dan transduser. Jam kuarsa menggunakan piezoelektrik, seperti halnya pemantik rokok tanpa batu api. Perangkat ultrasound medis menciptakan getaran akustik frekuensi tinggi menggunakan kristal piezoelektrik. Piezoelektrik digunakan di beberapa mesin untuk menciptakan percikan yang menyalakan gas. Pengeras suara menggunakan piezoelektrik untuk mengubah listrik yang masuk menjadi suara. Kristal piezoelektrik digunakan di banyak perangkat berkinerja tinggi untuk menerapkan perpindahan mekanis kecil pada skala nanometer.
Meskipun kristal piezoelektrik tidak pernah berubah bentuk lebih dari beberapa nanometer ketika arus mengalir melaluinya, gaya di balik deformasi ini sangat tinggi, dalam orde meganewton. Kekuatan deformasi ini digunakan dalam eksperimen mekanik dan untuk menyelaraskan elemen optik berkali-kali lebih berat daripada kristal piezoelektrik itu sendiri.