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圧電セラミックが分極されると、セラミック材料の内部に強い残留磁場分極が存在します。セラミック材料が外力を受けると、ドメインの境界が移動し、分極の強さが変化し、圧電効果が生じます。
分極圧電セラミックスは、水晶の数百倍程度と非常に高い圧電係数を持っていますが、機械的強度は水晶に比べて劣ります。
圧電セラミックプレートトランスデューサは、強誘電体のような物質であり、強磁性体の磁区構造と同様の磁区構造を有する人工的に製造された多結晶圧電材料です。ドメインとは、分子が自発的に形成される領域です。特定の分極方向を持っているため、特定の電界が存在します。外部電界が存在しない場合、個々のドメインは結晶上にランダムに分布し、それらの分極効果は互いに打ち消し合うため、元の圧電セラミックの内部分極はゼロになります。
しかし、セラミックシートの両電極に電圧計を接続して測定したところ、セラミックシート内部に存在する分極は測定できなかった。これは、圧電セラミックスシート内の分極が常に電気双極子モーメントの形で表現されるためです。つまり、セラミックの一端には正の束縛電荷が発生し、もう一方の端には負の束縛電荷が発生します。結合電荷の作用により、外部からの電荷がセラミックシートの電極表面に吸着される。これらの自由電荷は、セラミック シート内の束縛電荷符号に等しく、セラミック シート内の分極が外界に及ぼす影響を遮蔽し、打ち消すように作用します。したがって、電圧計ではセラミックシートの分極度を測定することはできません。
図のようにセラミックシートに分極方向と平行な圧力Fを加えると、セラミックシートは圧縮変形（図中破線）し、シート内のプラスとマイナスの束縛電荷間の距離が小さくなり、分極強度も変化します。そのため、もともと電極に吸着していた自由電荷の一部が放出され、帯電現象が起こります。圧力を取り除くとセラミックスは元の状態に戻り（これが膨張過程です）、膜中のプラス電荷とマイナス電荷の距離が広がり、分極の強さも大きくなり、自由電荷の一部が電極に吸着されて帯電現象が起こります。この機械的から電気的、あるいは機械的から電気的変化する現象が正の圧電効果です。
同様に、高出力ピエゾセラミックの同じ分極方向の電場をセラミックシートに印加すると、図に示すように、電場の方向は分極の方向と同じであるため、電場の作用により分極が増加します。このとき、セラミックシート内の正負の束縛電荷間の距離も大きくなり、セラミックシートは分極方向に伸びる（図中の破線）。同様に、印加電場の方向が分極方向と逆の場合、セラミックシートは分極方向に短くなる。この電気的効果が機械的効果に変わる現象、または電気エネルギーから機械エネルギーへの移行現象が逆圧電効果です。
圧電セラミックスはセラミック内部の自発分極により圧電効果を持っていることがわかります。自発分極が分極処理を受けて強制的に揃えられた後、セラミック内には残留分極が存在します。外部作用（圧力や電場の作用など）によって分極が変化する場合、圧電セラミックスは圧電効果を持ちます。さらに、セラミック内の分極した電荷は結合電荷であり、自由電荷ではなく、これらの結合電荷は自由に移動できないことがわかります。したがって、セラミック内で発生する放電または充電現象は、セラミックの内部分極の変化によって引き起こされ、電極表面の自由電荷が放出または補充されます。
圧電セラミックスが分極面上で分極方向（Z 方向）の力 Fz（分極面に垂直な力）を受けると、銀メッキ（または金）された 2 つの分極面にそれぞれ正と負の電荷が現れ、電荷量 Qzz は力 Fz に比例します。
圧電材料:
水晶などの圧電結晶。
チタン酸バリウム、チタン酸ジルコン酸鉛等の圧電セラミックス；
硫化亜鉛、テルル化カドミウムなどの圧電半導体。
圧電材料特性の要件:
圧電セラミックストリップ水晶の優れた利点は、性能が非常に安定しており、機械的強度が高く、絶縁特性が優れていることです。ただし、石英材料は高価であり、圧電係数は圧電セラミックよりもはるかに低くなります。したがって、通常は、より高い要件を必要とする標準的な機器またはセンサーでのみ使用されます。水晶は異方性結晶であるため、ウエハを切断する方向によって物性（弾性、圧電効果、温度特性など）が大きく異なります。水晶センサーを設計するには、さまざまな用途の要件に応じて水晶のカット形状を正しく選択します。
