從物理學上已知，某些離子晶體(如應時、酒石酸鉀鈉、鈦酸鋇等)的電介質。)不僅在電場力的作用下會極化，在機械力的作用下也會極化。即:

當這些電介質通過施加一定方向的機械力而發生形變時，會引起其內部正負電荷中心的相對轉移，產生電極化，從而導致在其兩個相對的表面(極化面)上出現符號相反的束縛電荷，其電位移d(即MKS單位制中的電荷密度σ)與外應力張量t成正比；當外力消失后，恢復到無電的原始狀態；當外力改變方向時，電荷的極性也隨之改變。這種現象被稱為正壓電效應，簡稱壓電效應。

壓電傳感器的原理是基于一些晶體材料的壓電效應。目前，廣泛使用的壓電材料是應時和鈦酸鋇。當這些晶體在壓力下發生機械變形時，它們會在相反的兩面產生不同的電荷。這種現象被稱為“壓電效應”。

壓電傳感器中使用的主要壓電材料包括應時、酒石酸鉀鈉和磷酸二氫。其中，應時(二氧化硅)是一種天然晶體，在這種晶體中發現了壓電效應。在一定的溫度范圍內，壓電性能一直存在，但當溫度超過這個范圍時，壓電性能完全消失(這個高溫就是所謂的居里點)。由于電場隨應力的變化而略有變化(也就是說壓電系數相對較低)，應時逐漸被其他壓電晶體所取代。酒石酸鉀鈉具有很大的壓電敏感性和壓電系數，但只能在室溫和低濕度下應用。磷酸二氫胺是一種人工晶體，能承受高溫和相對較高的濕度，因此得到了廣泛的應用。

現在壓電效應也應用到多晶體上，比如現在的壓電陶瓷，包括鈦酸鋇壓電陶瓷、PZT、鈮酸鹽壓電陶瓷、鈮酸鉛鎂壓電陶瓷等等。

壓電效應是壓電傳感器的主要工作原理。壓電傳感器不能用于靜態測量，因為只有當回路具有無窮大的輸入阻抗時，外力作用后的電荷才得以保留。實際情況并非如此，因此決定了壓電傳感器只能測量動態應力。

壓力傳送器

壓電傳感器主要用于加速度、壓力和力的測量。壓電加速度計是一種常用的加速度計。它具有結構簡單、體積小、重量輕、使用壽命長的優點。壓電式加速度計已廣泛應用于飛機、汽車、船舶、橋梁和建筑物的振動和沖擊測量，特別是在航空和航天領域。壓電傳感器也可以用來測量發動機的內燃壓力和真空度。它還可以用于軍事工業，例如測量槍支子彈在膛內發射瞬間的膛壓變化和槍口沖擊波壓力。它可以用來測量大壓力和小壓力。

壓電傳感器也廣泛用于生物醫學測量。例如，心室導管麥克風由壓電傳感器制成。因為測量動態壓力是如此普遍，壓電傳感器被廣泛使用。