石英晶體微天平對過程質(zhì)量和體系性狀（密度、粘度、電導(dǎo)率、介電常數(shù)等）變化非常敏感，具有ng級的質(zhì)量檢測能力，能夠檢測微觀過程中的微小變化，獲取豐富的信息，為研究微觀變化過程，破譯微觀作用機(jī)理等提供了一種強(qiáng)有力的手段。

       石英晶體微天平是基于石英晶體的壓電效應(yīng)對其電極表面質(zhì)量變化進(jìn)行測量的儀器，是以AT切石英晶體作為接受器和能量轉(zhuǎn)換器，利用石英的壓電性質(zhì)實(shí)現(xiàn)能量轉(zhuǎn)換和傳感的。石英晶體屬D3點(diǎn)群、三方晶系潔凈的各向異性體，具有X軸（電軸）Y軸（機(jī)械軸）Z軸（光軸）三個(gè)結(jié)晶軸。在X軸或Y軸方向施加壓力或拉力，晶體由于形變極化而在相應(yīng)的晶面上產(chǎn)生等量的正、負(fù)電荷（加壓與拉伸產(chǎn)生的電荷極性相反），在Z軸方向施加外力，因硅、氧離子作對稱平移，無電荷形成，這就是石英晶體的正壓電效應(yīng)。反過來，當(dāng)晶片上加上電場則在晶體某些方向出現(xiàn)應(yīng)變，這種應(yīng)變與電場強(qiáng)度間存在線性關(guān)系，如果電場是交變電場，則在晶格內(nèi)引起機(jī)械震蕩，震蕩的頻率即晶體的固有頻率與震蕩電路的頻率一致時(shí)，便產(chǎn)生共振，此時(shí)振蕩最穩(wěn)定，測出電路的振蕩頻率便可得出晶體的固有頻率。石英是具有壓電性質(zhì)的物質(zhì)之一，當(dāng)外加交變電壓的頻率為某一特定頻率時(shí)，石英晶片振幅會急劇增加，這就是壓電諧振。QCM即是根據(jù)這種原理設(shè)計(jì)出來的。