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L’effet piézoélectrique a été découvert par Jacques et Pierre Curie. C’est la propriété pour certains cristaux, comme le quartz ou le topaze, de créer des charges électriques lorsqu’ils sont soumis à une déformation (compression ou étirement par exemple). Le principe de fonctionnement de l’instrument est simple : une lame de quartz est fixée par le haut, et accrochée par le bas à un plateau sur lequel on peut poser des poids. La lame de quartz se trouve alors étirée. En enlevant des poids, la lame de quartz va se déformer en générant des charges électriques. Le courant peut être mesuré car la lame de quartz est recouverte d’une fine couche métallique rattachée à un câble conducteur. Plus le poids enlevé du plateau est élevé et plus le courant généré est grand. Toutefois, les courants produits restent toujours très faibles. En connaissant les dimensions de la lame de quartz et le poids total enlevé du plateau, les charges électriques produites peuvent être précisément prédites. Ainsi, ce courant peut ensuite être comparé à celui généré par la substance radioactive dans la chambre d’ionisation. Il sert donc de référence, d’étalon. Pour comparer les courants générés par le quartz piézoélectrique et par la substance radioactive, il faut utiliser l’électromètre à quadrants.