石英鐘和石英表是使用由石英晶體調節的電子振蕩器來計時的鐘表。這種晶體振蕩器產生具有非常精確的信號頻率，使得石英時鐘和手表是至少一個數量級比更精確的機械鐘表。通常，某種形式的數字邏輯會對該信號的周期進行計數并提供數字時間顯示，通常以小時、分鐘和秒為單位。

世界上xxx個石英鐘是由WarrenMarrison和J.W.Horton在1927年在貝爾電話實驗室制造的。然而，世界上xxx只石英表于1969年12月由日本制表商Seiko以Astron的名義推出。自1980年代以來，當固態數字電子設備的出現使它們變得緊湊且廉價計時員已成為世界上最廣泛使用的計時技術，在大多數時鐘和使用的手表，以及計算機和保持時間等家電產品。

從化學上講，石英是一種特殊形式的化合物，稱為二氧化硅。許多材料可以制成會產生共振的板。然而，石英也是一種壓電材料：也就是說，當石英晶體受到機械應力（例如彎曲）時，它會在某些平面上積聚電荷。相反，如果將電荷放置在晶體平面上，石英晶體會彎曲。由于石英可以由電信號直接驅動（彎曲），因此無需額外的換能器即可在諧振器中使用它。低端留聲機采用類似晶體墨盒：手寫筆（針）的運動使石英晶體彎曲，產生小電壓，該電壓被放大并通過揚聲器播放。石英麥克風仍然可用，但并不常見。

石英還有一個優點，它的尺寸不會隨著溫度的波動而發生很大的變化。熔融石英通常用于不能隨溫度改變形狀的實驗室設備。石英板的共振頻率，基于其尺寸，不會顯著上升或下降。同樣，由于其諧振器不會改變形狀，因此石英鐘會隨著溫度的變化而保持相對準確。

在20世紀初，無線電工程師尋求精確、穩定的無線電頻率源，并首先使用鋼諧振器。然而，當WalterGuytonCady發現石英可以用更少的設備和更好的溫度穩定性產生共振時，鋼質共振器在幾年內就消失了。后來，美國國家標準與技術研究院（當時的美國國家標準局）的科學家發現晶體振蕩器可能比擺鐘更準確。

電子電路是一個振蕩器，一個放大器，其輸出通過石英諧振器。諧振器充當電子濾波器，消除所有感興趣的頻率。諧振器的輸出反饋到放大器的輸入，諧振器確保振蕩器以感興趣的確切頻率“嘯叫”。當電路通電時，單次散粒噪聲（電子電路中始終存在）可以級聯使振蕩器以所需頻率振蕩。如果放大器完全沒有噪聲，振蕩器就不會啟動。

晶體振蕩的頻率取決于其形狀、尺寸和切割石英的晶面。放置電極的位置也可以稍微改變調諧。如果晶體的形狀和定位準確，它將以所需的頻率振蕩。在幾乎所有石英表中，頻率都是32768Hz,并且晶體在特定晶面上被切割成小音叉形狀。該頻率是2的冪(32768=215)，高到足以超過人類的聽覺范圍，但又低到足以讓廉價的計數器產生1秒的脈沖。由頻率驅動的15位二進制數字計數器將每秒溢出一次，每秒產生一次數字脈沖。每秒脈沖輸出可用于驅動多種時鐘。

盡管石英的熱膨脹系數非常低，但溫度變化是晶體振蕩器頻率變化的主要原因。降低溫度對振蕩速率影響最明顯的方法是將晶體保持在恒定溫度。對于實驗室級振蕩器，使用恒溫晶體振蕩器，其中晶體被保存在一個非常小的恒溫箱中。然而，這種方法對于消費者石英鐘和手表機芯是不切實際的。

消費級時鐘晶體的晶面和調諧旨在將其對頻率的影響降至最低溫度敏感性，并在約25至28°C（77至82°F）下運行最佳。在該溫度下，晶體以最快的速度振蕩。較高或較低的溫度將導致-0.035ppm/°C2（較慢）振蕩速率。因此，±1°C的溫度偏差將導致(±1)2×?0.035ppm=?0.035ppm的速率變化，這相當于每年?1.1秒。相反，如果晶體經歷±10°C的溫度偏差，則速率變化將為(±10)2×-0.035ppm=-3.5ppm，相當于每年-110秒。

石英表制造商使用簡化版的恒溫晶體振蕩器方法，建議定期佩戴他們的手表以確保最佳性能。經常佩戴石英表可顯著降低環境溫度波動的幅度，因為設計正確的表殼形成了一個方便的水晶爐，利用人體的穩定溫度將水晶保持在最準確的溫度范圍內。

在現代石英鐘中，石英晶體諧振器或振蕩器呈小音叉（XY切割）的形狀，經過激光微調或精密研磨以在32768赫茲。該頻率等于每秒215個周期。選擇2的冪，這樣一個簡單的數字2分頻級鏈就可以得到驅動手表秒針所需的1Hz信號。在大多數時鐘中，諧振器采用小罐或扁平封裝，長約4毫米。這32768赫茲共振器由于手表低頻晶體的大的物理尺寸和大的電流消耗之間的折衷變得如此普遍的高頻晶體，這降低了的壽命手表電池。在70年代期間，引入的金屬-氧化物-半導體（MOS）集成電路允許從單個12個月的電池壽命硬幣電池驅動為機械時菜夫特型型步進電機，一個平滑掃非步進馬達，或一個液晶顯示器（在液晶數字手表中）。發光二極管用于手表的(LED)顯示屏由于電池消耗相對較高而變得很少見。

美國標準局（現為NIST）的四個精密100kHz石英振蕩器，于1929年成為美國的xxx個石英頻率標準。保存在溫控烤箱中，以防止由于大石英的熱膨脹或收縮引起的頻率漂移諧振器（安裝在單元頂部的玻璃圓頂下方）它們達到了10-7的精度，在4個月內大約有1秒的誤差。二戰后制造的xxx只瑞士石英鐘在拉紹德封的國際鐘表博物館展出。

石英壓電特性被發現雅克和皮埃爾·居里在1880年的xxx個石英晶體振蕩器是由建沃爾特G.卡迪在1921年1923年，DW染料在國家物理實驗室在英國和沃倫·馬里森在貝爾電話實驗室用石英振蕩器產生精確的時間信號序列。1927年，xxx臺石英鐘由貝爾電話實驗室的WarrenMarrison和J.W.Horton制造。在接下來的30年里，石英鐘發展成為實驗室環境中的精確時間標準；用真空管制造的笨重精密計數電子設備限制了它們在其他地方的使用。1932年，石英鐘能夠測量地球自轉速度在短短幾周內的微小變化。1932年在日本，IssacKoga開發了一種晶體切割，它提供了xxx降低溫度依賴性的振蕩頻率。美國國家標準局（現在的NIST）在1930年代和1960年代之間將美國的時間標準基于石英鐘，之后它過渡到原子鐘。石英時鐘技術的更廣泛應用不得不等待1960年代廉價半導體數字邏輯的發展。大英百科全書第14版修訂版[什么時候？]表示石英鐘可能永遠不會負擔得起在國內使用。

世界上xxx臺樣機模擬石英手表，揭示在1967年：在Beta1中揭示的中心電子展覽會藝術品的（CEH）在納沙泰爾瑞士，和原型天文學揭示精工日本（精工一直在努力石英鐘自1958年以來）。

1969年12月，精工生產了世界上xxx款商用石英腕表，精工石英Astron35SQ，現已榮獲IEEE里程碑。Astron有一個頻率為8192Hz的石英振蕩器，精確到每天0.2秒、每月5秒或每年1分鐘。Astron是在SwissBeta21推出前不到一年發布的，Beta21由16家瑞士手表制造商開發，并被勞力士、百達翡麗和歐米茄用于他們的電石英表款。從那時起，石英鐘和手表的固有準確性和低成本生產導致了其激增。到1980年代，石英技術已經接管了廚房等應用計時器、鬧鐘、銀行金庫時間鎖和彈藥上的時間引信，來自早期的機械擺輪運動，在制表業中被稱為石英危機。

自1980年代以來，石英時計一直主導著手表和時鐘市場。由于石英晶體的高Q因數和低溫度系數，它們比xxx的機械時計更準確，而且消除了所有運動部件，使它們更加堅固，無需定期維護。

商用模擬和數字掛鐘于2014年面世，它們使用雙爐石英振蕩器，精度可達0.2ppb。這些時鐘在工廠與原子時標準同步，通常在時鐘的使用壽命內不需要任何進一步的時間調整。