Existují dva principy využití piezoelektrického jevu pro analýzu. V prvé řadě je to piezoelektrický element (převážně krystalový výbrus) zapojený v oscilátoru. Povrch křemenného krystalu je opatřen chemicky citlivou adsorpční vrstvou. Při adsorpci analyzované látky dochází k nárůstu hmotnosti senzoru a tím i ke změně vlastní frekvence. Tento typ senzorů se označuje jako QCM (resonant Quartz Crystal Microbalance = rezonanční krystalové mikrováhy). Je vhodný pro analýzu plynů, není ale přímo použitelný pro kapaliny, protože rezonanční kmitočet krystalu by byl příliš ovlivněn viskozitou. Využívá se ale principu, kdy je senzor na okamžik ponořen do zkoumané kapaliny a odměr se provede po zaschnutí. Princip krystalové mikrováhy je v poslední době využíván i pro biosenzory detekující viry a bakterie.
Druhý způsob aplikace piezoelektrického jevu je princip chemického senzoru využívající zpožďovací vedení SAW (s postupnou povrchovou akustickou vlnou – Surface Acoustic Wave).