Una microbalanza de cristal de cuarzo QCM (Quatrz Crystal Microbalance), se basa en las propiedades piezoeléctricas del cuarzo. Cuando el cuarzo se deforma mecánicamente, se genera un potencial eléctrico a lo largo de su superficie. Además, cuando se aplica un potencial a través de las caras del cristal de cuarzo, esté se deforma. Un cristal conectado a un circuito eléctrico apropiado oscila con una frecuencia que es característica de la masa y de la forma del cristal y que es extraordinariamente constante, lo cual viene determinado porque la masa del cristal es constante. Esta propiedad de algunos materiales cristalinos se conoce como efecto piezoeléctrico, y es el fundamento de la microbalanza de cuarzo.

En las figuras mostramos una balanza de cuarzo montada sobre una brida en DN40CF. En las figuras de la derecha se ve el análogo mecánico y eléctrico de las balanza de cuarzo.

Si un cristal de cuarzo se recubre con un polímero que absorbe de manera selectiva ciertas moléculas, la masa del cristal aumenta cuando las moléculas están presentes, y por tanto disminuye la frecuencia de resonancia del cristal de cuarzo. Cuando las moléculas se desorben de la superficie, el cristal recupera su frecuencia original. En la microbalanza de cristal de cuarzo, el transductor es el cristal de cuarzo y el recubrimiento polimérico es la segunda fase selectiva. La combinación del transductor y de la fase selectiva constituye el sensor.

En la cámara de simulación MARTE se utilizan las microbalanzas de cuarzo para pesar las partículas de polvo que se depositan después de una simulación de tormenta Marciana.