石英晶体微天平的核心组件是具有功能表面的石英芯片，通过石英晶体的压电效应来实时监控表面反应。当物质在石英晶体表面发生吸脱附反应或者石英晶体表面的液体性质发生变化时，都会引起频率的变化和振荡损耗的变化。芯片共振频率的变化，与芯片表面吸附的物质的质量相关，而振荡能量损耗的强度与吸附物质本身的粘弹性及结构相关。

　　该天平内部每个晶格在不受外力作用时呈正六边形，若在晶片的两侧施加机械压力，会使晶格的电荷中心发生偏移而极化，则在晶片相应的方向上将产生电场；反之，若在石英晶体的两个电极上加一电场，晶片就会产生机械变形，这种物理现象称为压电效应。如果在晶片的两极上加交变电压，晶片就会产生机械振动，同时晶片的机械振动又会产生交变电场。在一般情况下，晶片机械振动的振幅和交变电场的振幅非常微小，但当外加交变电压的频率为某一特定值时，振幅明显加大，这种现象称为压电谐振。

　　其实与LC回路的谐振现象有些相似，当晶体不振动时，可把它看成一个平板电容器称为静电电容，一般约几个PF到几十PF，当晶体振荡时，一般L的值为几十mH到几百mH。由此就构成了石英晶体微天平的振荡器，电路的振荡频率等于石英晶体振荡片的谐振频率，再通过主机将测的得谐振频率转化为电信号输出。由于晶片本身的谐振频率基本上只与晶片的切割方式、几何形状、尺寸有关，而且可以做得，因此利用石英谐振器组成的振荡电路可获得很高的频率稳定度。

　　所以说该天平利用了石英晶体谐振器的压电特性，将石英晶振电极表面质量变化转化为石英晶体振荡电路输出电信号的频率变化，进而通过计算机等其他辅助设备获得高精度的数据。