一定條件下，導電材料的電阻值R隨磁感應強度B的變化規律稱為磁阻效應。如圖1所示，當半導體處于磁場中時，導體或半導體的載流子將受洛侖茲力的作用，發生偏轉，在兩端產生積聚電荷并產生霍耳電場。如果霍耳電場作用和某一速度載流子的洛侖茲力作用剛好抵消，那么小于或大于該速度的載流子將發生偏轉，因而沿外加電場方向運動的載流子數量將減少，電阻增大，表現出橫向磁阻效應。若將圖1中a端和b端短路，則磁阻效應更明顯。通常以電阻率的相對改變量來表示磁阻的大小，即用Δρ/ρ（0）表示。其中ρ（0）為零磁場時的電阻率，設磁電阻在磁感應強度為B的磁場中電阻率為ρ（B），則Δρ=ρ（B）-ρ（0）。由于磁阻傳感器電阻的相對變化率ΔR/R（0）正比于Δρ/ρ（0），這里ΔR=R（B）-R（0），因此也可以用磁阻傳感器電阻的相對改變量ΔR/R（0）來表示磁阻效應的大小。
實驗證明，當金屬或半導體處于較弱磁場中時，一般磁阻傳感器電阻相對變化率ΔR/R（0）正比于磁感應強度B的平方，而在強磁場中ΔR/R（0）與磁感應強度B呈線性關系。磁阻傳感器的上述特性在物理學和電子學方面有著重要應用。
處于磁場中的磁阻器件和一個外接電阻串聯，接在恒流源的分壓電路中，通過對R的調節可以調節磁阻器件中電流的大小，電壓表聯接1或2可以分別監測外接電阻的電壓和磁阻器件的電壓。