水晶频率平均每一秒释放出八百万次的震荡，古时人们已知道水晶充满能量，但过去科学不发达，未能以科学方法研究水晶，到了近代两个世纪，科学起飞，人们逐渐发现水晶的物理性。
在上十九世纪未，科学家已发现石英有Piezoelectricity（压电性）。于石英一端施压，另一端会释出电荷。上世纪二十年代，科学家又发现石英有Frequency（振荡）现象，当水晶通电时，水晶会膨胀，截断电流时便收缩到原来大小；不断快速地重复供电、停电，水晶则不断的高速胀缩振荡，而振荡的频率却极为隐定。因为振荡频率高速而隐定，所以水晶便被制成芯片，是电器零件不可或缺的原材料。而经过许多专家学者多年对水晶的深入研究，水晶被确定有五大功能：聚焦折射、储存资料、传递讯息、能源转换、能量扩大。
（1）聚焦折射（Focus）
古时人类已发现水晶有聚焦功能，也可把光线折射，通过水晶这特点可造出凸透镜、凹透镜等。于雷射运用中，芯片和光速之合用，可使于读秒声中测出地球与月球间的距离，利用晶体的特性以可激发出高能量光束、强大、高度平行，精密者可运用于眼科手术，巨大者可运用在如「星战计划」中摧毁来袭的飞弹等等。
（2）储存资料（Storage）
当有讯息通过水晶，这些信息会被水晶记下，计算机记忆体里的芯片正是有此功能。到了近代所制造出的光谱仪的镜片、棱镜等。压电下的水晶会带正、负不同电荷，这也是计算机二进制中的0与1，没错，这就是计算机的基础。一直发展至今，这种储存记忆的容量惊人，可以将大英百科全书全部的资料输入在比橡皮擦更小的体积内。
（3）传递讯息（Transfer）
很多电器中的信息传递也要靠芯片，因为水晶振荡的频率隐定，用来传递讯号误差很少。由于水晶芯片的振荡极精准，且极有规律，除了可用来作电子表的时间控制外，还可以执行电算机的精密计算，更可用来作计算机与计算机间巨大讯息的传输。电脑各种板卡上的“晶振”就是用水晶做频率发生器。
（4）能源转换（Transform）
水晶可把不同的能源转换成其它能源，例如把电能转成光能、热能、声能、磁能，又可把这些能源转成电能。太阳能转成电能便需靠集热芯片。可将能源型态使之转换，比如太阳能集热芯片，可将光变电、电变磁等等。声、光、电、热、磁都是能源，能源不灭，只是转换至不同型态，而水晶是最佳媒人。
（5）能量扩大（Amplify）
能源通过水晶能够增强而频率不变，例如用扩音器时，电流通过石英转换成声能后（能源转换），再增强声浪（能量扩大），而且不会有走音情况出现（频率不变）。可将同频率的电子讯号同频扩大，像收音机里的晶体会接收空气中的电波，并将以扩大再转换出来，就是人们耳朵听到的声波了。而这之间的倍数何止千万倍。
