当电流通过垂直磁场中的导体时，导体内的载流子运动会发生偏转，从而在导体两侧积累电荷，建立垂直于电流和外磁场的横向电压。这个电压被称为霍尔电压。霍尔效应常用于磁场的测量以及导电材料中载流子的导电类型和浓度的检测。

1879年美国物理学家E.H.霍尔在约翰斯·霍普金斯大学攻读博士学位时发现了霍尔效应。1880年霍尔在研究铁磁材料时进一步发现了依赖材料磁化强度的反常霍尔效应。1980年德国物理学家K.von克利青在研究半导体界面的二维电子系统时发现，霍尔电压在低温和强磁场下可以呈现出量子化的平台。21世纪以来，基于载流子的自旋和能谷等物理性质的霍尔效应也得到了广泛的关注。

电流是由导体中包括电子在内的众多载流子的定向运动形成的。在垂直于电流的磁场中，运动的带电载流子会受到洛伦兹力，其大小与载流子所带电荷和运动速度以及磁场强度成正比，方向同时垂直于运动速度和磁场。这个横向的力导致载流子的运动方向发生偏移，从而在导体的侧面形成电荷堆积。与此相对的侧面，由于缺少载流子而积累了相同数量的相反电荷，导致导体内逐步建立起横向的电场。达到平衡后，载流子受到了与洛伦兹力大小相同方向相反的电场力，运动不再偏移，因而电荷也不再堆积。为了定量描述霍尔效应，通常定义霍尔系数为横向电场强度与电流强度和磁场强度乘积的比率。在简单金属中，霍尔系数反比于电子的浓度。在半导体中，同时存在带负电的电子和带正电的空穴，霍尔系数不仅依赖于电子和空穴的浓度，还依赖于它们的迁移率。

霍尔效应常用于磁场的测量。随着集成电路的发展，基于霍尔效应的低成本传感器和集成器件得到了广泛的应用。如电流流过导线时会感生出磁场，故可以利用霍尔传感器测量出磁场，从而确定导线中的电流强度。通过在运动对象上设置磁场，则可以利用霍尔器件测量位置、速度、转速等参量，实现传感和开关的功能。