壓電陶瓷和電致伸縮陶瓷都是電介質,電介質在電場的作用下有兩種效應,即逆壓電效應和電致伸縮效應。一般來說，在制作PZT壓電陶瓷元件中，二氧化鈦，二氧化鋯可采用工業(yè)級材料，它們的純度均能達到98%以上。其中逆壓電效應是指電介質在外電場的作用下產生應變,應變大小與電場大小成正比,應變的方向與電場方向有關。而電致伸縮效應是指電介質在電場的作用下由于感應極化作用引起應變,且應變與電場方向無關,應變的大小與電場的平方成正比。

陶瓷材料分為普通陶瓷和特殊陶瓷兩大類。與原料的化學性質相近，能形成置換式固溶體的雜質的含量可以略高。特殊材料中的智能材料是指能夠接受外部環(huán)境的信息而自動改變自身狀態(tài)的一種新型陶瓷，主要有壓電陶瓷、形狀記憶陶瓷和電流變陶瓷。陶瓷材料分為普通陶瓷和特殊陶瓷兩大類。特殊材料中的智能材料是指能夠接受外部環(huán)境的信息而自動改變自身狀態(tài)的一種新型陶瓷，主要有壓電陶瓷、形狀記憶陶瓷和電流變陶瓷。

壓電陶瓷必須經過極化之后才具有壓電性能。這是由于晶體受電場作用時，在晶體內部產生了應力（壓電應力），通過應力作用產生壓電應變。所謂極化（Poling），就是在壓電陶瓷上加一強直流電場，使陶瓷中的電疇沿電場方向取向排列，又稱人工極化處理，或單疇化處理。壓電陶瓷必須經過極化之后才具有壓電性能。所謂極化（Poling），就是在壓電陶瓷上加一強直流電場，使陶瓷中的電疇沿電場方向取向排列，又稱人工極化處理，或單疇化處理。

壓電陶瓷變壓器是利用極化后壓電體的壓電效應來實現電壓輸出的。另一類是有利雜質，對與鉛離子Pb2 同屬二價或與鈦離子Ti4 ，鋯離子Zr4 同屬四價，而離子半徑相近，能形成置換固溶體的雜質，如鈣Ca2 ,鍶Sr2 ,鋇Ba2 ,鎂Mg2 ,錫Sn2 ,鉿Hf4 等離子。其輸入部分用正弦電壓信號驅動, 通過逆壓電效應使其產生振動, 振動波通過輸入和輸出部分的機械耦合到輸出部分, 輸出部分再通過正壓電效應產生電荷,實現壓電體的電能-機械能-電能的兩次變換,在壓電變壓器的諧振頻率下獲得輸出電壓。與電磁變壓器相比, 這具有體積小, 質量輕,功率密度高, 耐擊穿, 耐高溫, 不怕燃燒, 無電磁干擾和電磁噪聲, 且結構簡單、便于制作、易批量生產, 在某些領域成為電磁變壓器的理想替代元件等優(yōu)點。此類變壓器用于開關轉換器、筆記本電腦等。