Ο πιεζοηλεκτρισμός είναι μια μορφή ηλεκτρισμού που δημιουργείται όταν ορισμένοι κρύσταλλοι κάμπτονται ή παραμορφώνονται με άλλο τρόπο. Αυτοί οι ίδιοι κρύσταλλοι μπορούν επίσης να λυγίσουν ελαφρά όταν τους διαπερνά ένα μικρό ρεύμα, ενθαρρύνοντας τη χρήση τους σε όργανα για τα οποία απαιτείται μεγάλος βαθμός μηχανικού ελέγχου. Αυτό ονομάζεται αντίστροφος πιεζοηλεκτρισμός. Για παράδειγμα, τα μικροσκόπια σάρωσης σήραγγας (STM) χρησιμοποιούν πιεζοηλεκτρικούς κρυστάλλους για να «σαρώσουν» την επιφάνεια ενός υλικού και να δημιουργήσουν εικόνες με μεγάλη λεπτομέρεια. Ο πιεζοηλεκτρισμός σχετίζεται με τον πυροηλεκτρισμό, στον οποίο δημιουργείται ρεύμα με θέρμανση ή ψύξη του κρυστάλλου.
Η ιδιότητα του πιεζοηλεκτρισμού υπαγορεύεται τόσο από τα άτομα στον κρύσταλλο όσο και από τον ιδιαίτερο τρόπο με τον οποίο σχηματίστηκε αυτός ο κρύσταλλος. Μερικές από τις πρώτες ουσίες που χρησιμοποιήθηκαν για να αποδείξουν τον πιεζοηλεκτρισμό είναι το τοπάζι, ο χαλαζίας, η τουρμαλίνη και η ζάχαρη από ζαχαροκάλαμο. Σήμερα, γνωρίζουμε πολλούς κρυστάλλους που είναι πιεζοηλεκτρικοί, μερικοί από τους οποίους μπορούν να βρεθούν ακόμη και στα ανθρώπινα οστά. Ορισμένα κεραμικά και πολυμερή έχουν επίσης δείξει το αποτέλεσμα.
Ένας πιεζοηλεκτρικός κρύσταλλος αποτελείται από πολλαπλές αλληλένδετες περιοχές που έχουν θετικά και αρνητικά φορτία. Αυτά τα πεδία είναι συμμετρικά μέσα στον κρύσταλλο, με αποτέλεσμα ο κρύσταλλος στο σύνολό του να είναι ηλεκτρικά ουδέτερος. Όταν ασκείται πίεση στον κρύσταλλο, η συμμετρία σπάει ελαφρώς, δημιουργώντας τάση. Ακόμη και ένα μικροσκοπικό κομμάτι πιεζοηλεκτρικού κρυστάλλου μπορεί να δημιουργήσει τάσεις σε χιλιάδες.
Ο πιεζοηλεκτρισμός χρησιμοποιείται σε αισθητήρες, ενεργοποιητές, κινητήρες, ρολόγια, αναπτήρες και μετατροπείς. Ένα ρολόι χαλαζία χρησιμοποιεί πιεζοηλεκτρικό ρεύμα, όπως και κάθε αναπτήρας χωρίς πυριτόλιθο. Οι ιατρικές συσκευές υπερήχων δημιουργούν ακουστικούς κραδασμούς υψηλής συχνότητας χρησιμοποιώντας πιεζοηλεκτρικούς κρυστάλλους. Ο πιεζοηλεκτρισμός χρησιμοποιείται σε ορισμένους κινητήρες για τη δημιουργία σπινθήρα που αναφλέγει το αέριο. Τα ηχεία χρησιμοποιούν πιεζοηλεκτρισμό για να μετατρέψουν την εισερχόμενη ηλεκτρική ενέργεια σε ήχο. Οι πιεζοηλεκτρικοί κρύσταλλοι χρησιμοποιούνται σε πολλές συσκευές υψηλής απόδοσης για την εφαρμογή μικροσκοπικών μηχανικών μετατοπίσεων σε κλίμακα νανομέτρων.
Παρόλο που ένας πιεζοηλεκτρικός κρύσταλλος δεν παραμορφώνεται ποτέ περισσότερο από μερικά νανόμετρα όταν τον διαπερνά ένα ρεύμα, η δύναμη πίσω από αυτή την παραμόρφωση είναι εξαιρετικά υψηλή, της τάξης των μεγανευτονίων. Αυτή η παραμορφωτική ισχύς χρησιμοποιείται σε πειράματα μηχανικής και για την ευθυγράμμιση οπτικών στοιχείων πολλές φορές βαρύτερα από τον ίδιο τον πιεζοηλεκτρικό κρύσταλλο.