Ορισμένες κρυσταλλικές δομές δίνουν ηλεκτρικό φορτίο όταν πιέζονται ή συστρέφονται, το οποίο είναι γνωστό ως πιεζοηλεκτρικό φαινόμενο. Αυτό χρησιμοποιείται σε πολλά ηλεκτρονικά κυκλώματα. Ένας πιεζογραμμικός ενεργοποιητής χρησιμοποιεί αυτό το φαινόμενο αντίστροφα, έχοντας ένα ηλεκτρικό ρεύμα που προκαλεί κίνηση στον κρύσταλλο. Αυτοί οι ενεργοποιητές βρίσκονται συχνά σε μικροηλεκτρονικούς ή πολύ μικρούς κινητήρες και όπου χρειάζονται μικρές κινήσεις σε ευθεία γραμμή, όπως μικροδιακόπτες.
Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι πιεζοηλεκτρικών ενεργοποιητών, η κλιμακωτή και η συνεχής δράση, οι οποίοι διαφέρουν ανάλογα με τη δράση που προκύπτει από την ηλεκτρική είσοδο. Ένας βαθμιαίος πιεζοκρύσταλλος κινεί ένα μετρήσιμο ποσό με κάθε ηλεκτρική ενεργοποίηση. Αυτός είναι ο τύπος κίνησης που συνήθως σχετίζεται με έναν πιεζογραμμικό ενεργοποιητή, ο οποίος κινείται εμπρός και πίσω σε γραμμική ή ευθεία κίνηση.
Πολλοί πιεζοκρύσταλλοι έχουν επίσης συχνότητες συντονισμού, όπου μια ηλεκτρική είσοδος μιας συγκεκριμένης τάσης θα προκαλέσει τον συντονισμό του κρυστάλλου ή τη δόνηση με συγκεκριμένο ρυθμό. Τα εφέ συχνότητας συντονισμού μπορούν να χρησιμοποιηθούν για συνεχείς ενεργοποιητές, όπου κάθε δόνηση προκαλεί μια μικρή κίνηση. Εκμεταλλευόμενοι τον συντονισμό, οι μικρές κινήσεις μπορούν να συνδυαστούν σε μια κίνηση που φαίνεται συνεχής.
Ένας πιεζογραμμικός ενεργοποιητής χρησιμοποιεί ένα μαξιλάρι τριβής σε μια επιφάνεια του κρυστάλλου που μπορεί να τοποθετηθεί δίπλα σε μια ράβδο, τροχό ή άλλη συσκευή που πρέπει να μετακινηθεί. Όταν ο κρύσταλλος κινείται, το μαξιλάρι τριβής μεταφέρει αυτή την κίνηση στη συσκευή. Αφού σταματήσει η ηλεκτρική είσοδος, ο κρύσταλλος επιστρέφει στο αρχικό του σχήμα και το μαξιλάρι τριβής απομακρύνεται από τη συσκευή μέχρι την επόμενη ενεργοποίηση.
Η τοποθέτηση σε στρώματα ή η στοίβαξη μεμονωμένων κρυστάλλων μαζί μπορεί να οδηγήσει σε μεγαλύτερες κινήσεις. Γίνονται ηλεκτρικές συνδέσεις σε κάθε κρύσταλλο στη στοίβα και όταν ενεργοποιείται η συνδυασμένη κίνηση είναι περίπου το άθροισμα κάθε κρυστάλλου στη στοίβα. Η τοποθέτηση κρυστάλλων ο ένας απέναντι από τον άλλο κατά μήκος του ενεργοποιητή μπορεί να δημιουργήσει μεγαλύτερες γραμμικές κινήσεις. Η ηλεκτρική είσοδος εναλλάσσεται με τους κρυστάλλους σε κάθε πλευρά της ράβδου του πιεζογραμμικού ενεργοποιητή, γεγονός που την αναγκάζει να μετακινηθεί περισσότερο από μία μόνο είσοδο.
Η κίνηση της κρυσταλλικής δομής δεν εξαρτάται μόνο από το ηλεκτρικό φορτίο, αλλά από την πολικότητα ή την κατεύθυνση της ροής των ηλεκτρονίων. Η αντιστροφή της ηλεκτρικής πολικότητας μπορεί να προκαλέσει την κίνηση ή την παραμόρφωση των κρυστάλλων προς την αντίθετη κατεύθυνση. Αυτό το εφέ χρησιμοποιείται για τη μετακίνηση ενός πιεζογραμμικού ενεργοποιητή προς την αντίθετη κατεύθυνση ή εμπρός και πίσω αλλάζοντας επανειλημμένα την πολικότητα.