Oscilatori sata su elektronički sklopovi koji se koriste za mjerenje vremena određenih događaja. Mogu se koristiti za kontrolu brzine kojom otkucava sekundarna kazaljka sata. Ovi uređaji mogu biti izrađeni od brojnih materijala, iako je najčešći i najprecizniji materijal kvarcni kristal. Ovi uređaji koriste elektronički poticaj za stvaranje mehaničkog pokreta.
Primjena električne struje na taktni oscilator uzrokuje da on vibrira ili oscilira na svojoj prirodnoj frekvenciji. Prirodna frekvencija materijala koji se obično koristi u ovim krugovima je uska i stabilna. Kruta frekvencija titranja znači da inženjeri mogu koristiti numeričke informacije o toj frekvenciji pri određivanju vremena taktnih oscilatora. Frekvencija se može koristiti za označavanje sekundi ili drugih jedinica vremena pomoću jednostavne matematičke formule i poznate frekvencije uređaja. Računala, radio odašiljači i radio prijemnici koriste oscilatore sata za kontrolu vremena.
Vrijeme se može mjeriti pomoću taktnih oscilatora. Materijal oscilatora, bilo da je kvarc, keramika ili drugi stabilan materijal, oscilira predvidljivom brzinom kada se na njega primijeni električni podražaj. Prirodna frekvencija oscilatora može se mijenjati ovisno o obliku, veličini i rezu materijala, što znači da se oscilator mora testirati i kalibrirati prije upotrebe. Većina taktnih oscilatora koji se koriste u satovima imaju oblik vilica za podešavanje.
Kvarcni kristal je najčešći uređaj koji se koristi u taktnim oscilatorima jer ima vrlo preciznu prirodnu frekvenciju. Kristal kvarca također nije osobito reaktivan na kemikalije, tako da se vrlo male promjene u strukturi kristala događaju tijekom vremena, čineći oscilatore kvarcnih kristala točnima tijekom velikog broja godina. Iako temperatura i tlak mogu utjecati na raspon signala koje će primiti, prilagodbe na kristal i njegov krug mogu smanjiti učinke ovih vanjskih promjena.
Princip koji se koristi u satnim oscilatorima prvi su otkrili braća Curie 1880. godine. Nazvan piezoelektrični efekt, pretvaranje električne energije u mehaničko gibanje ili suprotno – inverzni piezoelektrični efekt. Ova metoda generiranja kretanja bila je mnogo stabilnija od starijih modela, koji su se oslanjali isključivo na mehaniku. Jedna od prvih industrija koja je prihvatila koncept piezoelektričnog efekta bila je industrija satova, koja je prešla s mehaničkih satova koji su zahtijevali navijanje na kristalne satne oscilatore koji su održavali vrijeme s vrlo malo degradacije.