压电电机依赖于压电材料，这种陶瓷材料在电场作用下会改变形状，从而产生振动，引起直线或旋转运动。(相反，压电材料在机械载荷下也能产生电能。)压电电机可以运行的原理有几种，其中最常见的是使用超声波振动，粘滑效应(也称为惯性压电电机)或步进，其中包括组合多个压电元件以获得“行走”运动。
对于大多数工程师和设计师来说，当他们想到压电电机时，首先想到的好处是小尺寸和高分辨率。但压电电机也具有显著的功率尺寸比，为其紧凑的尺寸提供非常高的扭矩或力。这使得它们非常适合航空航天和消费品应用，这些应用需要高强度，但空间有限。由于其低惯性，压电电机表现出非常快的响应时间，允许快速启动和停止。压电电机在断电的情况下也可以自锁，并且可以保持位置而不会漂移，不像伺服电机那样不断地“寻找”位置。
对于压电电机来说，排除其他技术的环境通常没有问题。例如，压电可以在真空环境中工作，这在半导体和电子制造设备中很常见。此外，超声波和步进压电电机是非磁性的，可以在强磁场中工作，如核磁共振成像仪。其他非常适合压电电机的应用包括航空航天部件、光学检测设备和医疗设备。
除了上述优点外，每种压电电机技术都有其独特的性能优势。超声波压电电机的速度可达1米/秒，分辨率可达50纳米。步进压电电机实际上具有无限的行程长度，并且可以通过称为抖动的原理实现皮米级分辨率。惯性压电电机通常是最紧凑的选择，而且价格低廉。
压电致动器(不要与压电电机混淆)通常通过与施加电压成正比的压电材料的膨胀或收缩来运动。高力和快速响应允许压电致动器取代阀门，泵和点胶设备中的螺线管。压电级，其中包括交叉滚子轴承或微型线性导轨，提供高分辨率和承载重物的能力，都在一个紧凑的包装。阶段也可以堆叠以提供X-Y或X-Y- z运动。唯一能够与压电级的分辨率和可重复性相竞争的技术是空气轴承。虽然空气轴承级能够运行更长的距离，但可以说，它们的集成和操作更复杂。
在需要微米级甚至纳米级分辨率的应用中，压电电机提供了微型尺寸，长行程长度，高速和高力的无与伦比的组合。它们的分辨率和可重复性可与空气轴承相媲美，这也使它们成为单轴和多轴线性级配置的良好选择。虽然压电电机已经在工业应用中使用了近四十年，但传统上认为，除了最极端的要求外，它们对于所有人来说都过于昂贵。然而，压电材料和制造方法的进步，以及更具成本效益的控制，使压电电机和执行器的成本达到了与其他解决方案竞争的水平。
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