Vissa kristallstrukturer ger en elektrisk laddning när de belastas eller vrids, vilket är känt som den piezoelektriska effekten. Detta används i många elektroniska kretsar. Ett piezo linjärt ställdon använder denna effekt i omvänd riktning, genom att en elektrisk ström orsakar rörelse i kristallen. Dessa ställdon finns ofta i mikroelektroniska, eller mycket små, motorer och där små rörelser behövs i en rak linje, såsom mikrobrytare.
Det finns två huvudtyper av piezoaktuatorer, stegande och kontinuerlig verkan, som skiljer sig åt genom den verkan som resulterar från den elektriska ingången. En stegande piezokristall rör sig en mätbar mängd med varje elektrisk aktivering. Detta är den typ av rörelse som normalt förknippas med ett piezo-linjärt manöverdon, som rör sig fram och tillbaka i en linjär eller rak linje.
Många piezokristaller har också resonansfrekvenser, där en elektrisk ingång av en specifik spänning kommer att få kristallen att resonera, eller vibrera med en viss hastighet. Resonansfrekvenseffekter kan användas för kontinuerliga ställdon, där varje vibration orsakar en liten rörelse. Genom att utnyttja resonansen kan de små rörelserna kombineras till en rörelse som verkar kontinuerlig.
Ett piezo linjärt manöverdon använder en friktionsdyna på ena ytan av kristallen som kan placeras intill en stång, ett hjul eller annan enhet som behöver flyttas. När kristallen rör sig överför friktionsdynan den rörelsen till enheten. Efter att den elektriska ingången har stoppats återgår kristallen till sin ursprungliga form och friktionsdynan flyttas bort från enheten tills nästa aktivering.
Att skikta eller stapla enskilda kristaller tillsammans kan resultera i större rörelser. Elektriska anslutningar görs till varje kristall i stapeln, och när den aktiveras är den kombinerade rörelsen ungefär summan av varje kristall i stapeln. Att placera kristaller mitt emot varandra längs ställdonets längd kan skapa längre linjära rörelser. Den elektriska ingången växlar till kristallerna på varje sida av den piezolinjära manöverstången, vilket gör att den rör sig längre än en enda ingång.
Rörelse av kristallstrukturen är inte bara beroende av den elektriska laddningen, utan polariteten eller riktningen för elektronflödet. Omkastning av den elektriska polariteten kan göra att kristallerna rör sig eller deformeras i motsatt riktning. Denna effekt används för att flytta ett piezo-linjärt ställdon i motsatt riktning, eller fram och tillbaka genom att upprepade gånger ändra polariteten.