Un receptor de radio de cristal es la forma más temprana de radio inventada, y comenzó a fabricarse después de que el inventor alemán Karl Braun descubriera la propiedad rectificadora de los cristales en 1874. Muchas formas de cristales, como el mineral galena o el sulfuro de plomo, que sirvió como componente cristalino de los primeros radios de cristal, permiten que la corriente eléctrica pase principalmente en una sola dirección. Esto los hace útiles para convertir señales de ondas de radio de corriente alterna (CA) en señales de corriente continua (CC) para que las transmisiones de audio puedan desacoplarse de la onda portadora de radio y escucharse. El principio de rectificación de cristales dio como resultado una amplia producción de receptores de radio de cristal en todo el mundo, incluido su uso común en la Primera Guerra Mundial. Dado que no requerían baterías para funcionar y eran fáciles de construir, se generalizaron hasta la invención de las baterías. Los amplificadores autoamplificados y los tubos de vacío hicieron posibles receptores de radio más potentes a principios de la década de 1920.
Se puede construir un juego de cristal con solo cuatro partes funcionales. Estos incluyen: la antena, la bobina de sintonización, el detector de cristal y los auriculares. La antena sirve para capturar todas las ondas de radio ambientales presentes en un lugar designado y canalizar su energía en la radio de cristal como una corriente eléctrica. La bobina de sintonización es un devanado de alambre de cobre que se utiliza para sintonizar la mayoría de las ondas de radio presentes, de modo que solo se procese más la deseada. Esta frecuencia de onda de radio elegida se canaliza hacia el detector de cristal, que separa la onda de radio portadora de la señal de audio que se acumula en ella mientras viaja por el aire. Dado que la señal de audio suele ser bastante débil en ausencia de un amplificador a batería, los auriculares se utilizan para escuchar la radio de cristal para maximizar los niveles de volumen.
A partir de 2011, las radios de cristal todavía se fabrican como tema de experimentos científicos escolares y por aficionados a la electricidad, pero sus bajos niveles de potencia y su capacidad limitada para capturar señales de radio lejanas las han vuelto obsoletas como productos comerciales. Los componentes modernos también los han hecho más fáciles de construir. Esto incluye reemplazar el receptor de bigotes del gato con un diodo de cristal de estado sólido. El diseño de cristal original utilizaba un cristal natural con el que hacía contacto el electrodo de bigotes de un gato de alambre. El electrodo tuvo que moverse alrededor del cristal hasta que se encontró una ubicación donde la estructura de la red cristalina transmitiría una señal a través de los auriculares.
Los diodos de cristal utilizan el mismo principio de rectificación que el receptor de bigotes del gato, pero no requieren ningún ajuste manual para transmitir una señal de radio una vez que ha sido sintonizada por la bobina de sintonización. Se han utilizado varios tipos diferentes de cristales semiconductores para realizar esta función además de la galena, incluido el carburo de silicio, la pirita de hierro y la bornita de zincita. Cualquier material que tenga una propiedad eléctrica semiconductora también puede funcionar en lugar de un cristal real en una radio de cristal. Esto incluye objetos tan comunes como monedas de un centavo de cobre estadounidenses que han adquirido una superficie oxidada semiconductora y deslustrada con el tiempo, pero los cristales en sí mismos son el material más fácil de trabajar en la construcción de una radio de cristal y el más efectivo.