物理本質是電磁效應的一種。在導體上外加與電流方向垂直的磁場，會使得導線中的電子受到洛倫茲力而聚集，從而在電子聚集的方向上產生一個電場，此一電場將會使後來的電子受到電力作用而平衡掉磁場造成的洛倫茲力，使得後來的電子能順利透過不會偏移。

     電壓所引致的電場力會平衡洛倫茲力。透過霍爾電壓的極性，可證實導體內部的電流是由帶有負電荷的粒子（自由電子）之運動所造成。

    除導體外，半導體也能產生霍爾效應，而且半導體的霍爾效應要強於導體。

霍爾效應從本質上講是運動的帶電粒子在磁場中受洛侖茲力作用而引起的偏轉所產生的。

當帶電粒子（電子或空穴）被約束在固體材料中，而這種偏轉就導致在垂直於電流和磁場的方向上產生正負電荷的積累，從而形成了附加的橫向電場的。

霍爾效應是放在磁場中的霍爾元件透過電流時，元件的表面出現正負電荷進而兩個表面產生電勢差。物理本質是電流在磁場中受到安培力作用或者是帶電粒子在磁場中運動受到洛倫茲力作用，使電荷發生偏轉，電荷聚集在元件的表面產生電勢差。