Un oscillateur est un appareil mécanique ou électronique qui produit une sortie oscillante périodique, en général une onde sinusoïdale ou une onde carrée. Les cristaux sont des composants passifs qui produisent également une oscillation périodique mais qui ont une bande passante à fréquence étroite. Les oscillateurs et les cristaux sont souvent utilisés avec les circuits intégrés numériques pour obtenir des sources d’horloge plus précises. Les fréquences de cristaux peuvent être mesurées dans une plage de kilohertz haut à megahertz bas. Cependant, les PLL (boucle verrouillée en phase) peuvent multiplier avec précision la fréquence d'entrée dans les gammes kilohertz haut et megahertz bas ce qui présente un avantage dans les circuits haute vitesse d'horloge.

Il existe deux principaux types d'oscillateurs : linéaire et non linéaire. Les oscillateurs linéaires ont tendance à produire des tensions de sortie sinusoïdales et sont dotés d'amplificateurs opérationnels ou d'un transistor unique présenté sous forme de boucle de retour via un condensateur ou un inducteur. Les oscillateurs non linéaires utilisent en général des composants numériques et un condensateur. Ex. : l'oscillateur à anneau qui représente une cascade d'ondulateurs connectés en série.

les cristaux sont des dispositifs piézoélectriques qui utilisent la résonance mécanique pour atteindre une sortie de fréquence très précise. Le type le plus courant est le quartz, mais différents matériaux piézoélectrique peuvent être utilisés. Le comportement électrique des cristaux peut être modelé avec des résistances, des inducteurs et des condensateurs correspondant aux caractéristiques.