Quartz saat (kuvars saati) merkezinde, küçük bir voltaj uygulanması sonucu titreyen 4 mm uzunluğunda çubuk kuvars piezoelektrik kristal bulunur. Lazer kullanılarak kesilen bu kristal, saniyede tam olarak 32.768 kez titrer. Daha yüksek frekanslı kristaller çok büyük bir akım kullandıklarından saatin pilini hızlı bir şekilde bitirecek; daha düşük frekanslı kristaller ise fiziksel olarak bir saatte kullanılabilecek olandandan çok büyük olacaktı. Saniye başına bir döngüyü tamamlayan sinyal ya bir saatin saniye ibresini hareket ettirir ya da bir LCD'yi (sıvı kristal ekran) tetikler.
Kuvars, çok düşük termal genleşme katsayısına sahip olduğu için hava değişimlerinden etkilenmez ve bu sebeple tercih edilir. Yüksek miktarda üretilmiş standart bir kuvartz saat, tipik olarak günde bir saniyeden daha az geri ya da ileri gider
İlk kuvars osilatörü (kuvars salıngacı) 1921'de üretildi. 1927'de Kanada'daki Bell Laboratuvarları'nda telekomünikasyon mühendisi olan Warren Marrison, ilk quartz saat üretimini gerçekleştirdi. Maalesef bu saatin vanayla çalışan sayma elektroniği hantal ve kararsızdı. Bu alanda yapılan en büyük yenilik, basit yarı iletkenleri kullanan sağlam ucuz sayısal mantık sistemlerinin icadı ile 1960'lı yıllarda geldi. 1967'de, Neuchatel, İsviçre'de bulunan Centre Electronique Horloger (CEH), dünyanın ilk analog kuvars kol saati olan ünlü Beta 21'i geliştirdi ve iki yıl sonra Seiko, dünyanın ilk ticari kuvars kol saati olan Astron'u üretti. Bunu takiben çok geçmeden saatler, zamanlayıcılar ve alarm mekanizmaları, "eski moda", yanlış ve yüksek bakım gerektiren mekanik salınımlı balans tekerlerinin aksine, rutin olarak kuvars kristalleri ile donatılıyordu.