Zasada działania przetworników piezoelektrycznych wykorzystuje odkryte przez Piotra Curie właściwości kryształów. Zaobserwował on, że w wyniku deformacji kryształów na ich ściankach ma miejsce powstawanie ładunków elektrycznych oraz związanych z nimi różnicy potencjałów napięcia elektrycznego między jego ściankami. Po zaprzestaniu odkształcania kryształu ładunki te zanikają.
Drugim zjawiskiem wykorzystanym w tych czujnikach jest zjawisko elektrostykacji (zwane potocznie „odwrotnym”), polegające na zmianie geometrycznego kształtu kryształu pod wpływem przyłożenia do jego ścianek napięcia elektrycznego. Ze względu na swe naturalne właściwości i stałość parametrów przy budowie czujników piezoelektrycznych najczęściej wykorzystuje się płytki wykonane z kryształów kwarcu.
Czujniki piezoelektryczne wykorzystywane są jako elementy układów diagnozujących zmiany ciśnienia dynamicznego i statycznego, czujniki siły dynamicznej lub czujniki drgań.
