壓電式傳感器的工作原理是以某些物質的壓電效應為基礎，它是一種發電式傳感器。
壓電效應是可逆的。①正壓電效應，當沿革一定方向對某些電介質加力而使其變形時，在一定表面上產生電荷，當外力去掉后，又重新回到不帶電狀態。②逆壓電效應，當在電介質的極化方向施加電場，這些電介質就在一定方向上產生機械變形或機械應力;當外加電場撤去時，這些變形或應力也隨之消失。可見，壓電式傳感器是一種典型的“雙向傳感器"。
具有壓電效應的電介質稱為壓電材料。在自然界中，已發現20多種音晶具有壓電效應，石英就是一種性能良好的天然壓電晶體。此外，人造壓電陶瓷，如鈦酸鋇、鋯鈦酸鉛等多晶體也具有良好的壓電功能。
由于壓電轉換元件具有自發電和可逆兩種重要性能，加上它的體積小、重量輕、結構簡單、工作可靠、因有頻率高、靈敏度和信噪比高等優點，因此，30多年來壓電式傳感器的應用獲得飛躍的發展。利用正壓電效應研制成壓電電源、煤氣爐和汽車發動機的自動點火裝置等多種電壓發生器，在測試技術中，于電轉換元件是一種典型的力敏元件，能測量最終可變換為力的那些物理量，例如壓力、加速度、機械沖擊和振動等，因此在聲學、力學、醫學和字航等廣闊領域中都可見到壓電式傳感器的應用。利用道壓電效應可制成多種超聲波發生器和壓電揚聲器等，如電子手表就要壓電諧振器。利用正、逆壓電效應可制成壓電陀螺、壓電線性加速度計、壓電變壓器、聲納和壓電聲表面波器件等。更有意義的是，根據研究生物壓電學的結果認識到生物都具有壓電性，人的各種感覺恬官實際上是生物壓電傳感器。如根據正壓電效應治療骨折，可加速狂愈，用逆壓電效應，對骨頭通電具有矯正畸形骨等功能。
壓電轉換元件的主要缺點是無靜態答出，要求有很高的電輸出阻抗，需用低電容的低品聲電纜，很多壓電材料的工作溫度只有250℃左右。
