霍尔系数测量是研究半导体材料性质的一个重要实验手段。通过常温或变温的霍尔测量，可获得半导体材料的导电类型、载流子浓度、霍尔迁移率、杂质电离能、禁带宽度以及杂质补偿度等参数，并可用来研究能带结构、杂质带导电、量子霍尔等物理现象。利用霍尔效应的各种器件（称霍尔器件）已广泛用于测试仪器及自动控制系统中。

当通有电流的半导体置于与电流方向垂直的磁场中时，在垂直于电流和磁场方向的半导体两侧之间会产生一横向电场，的大小与电流密度j和磁场强度成正比：

…（1）

式中比例系数为霍尔系数。与载流子的导电类型和浓度有关。在一定载流子参加导电的情况下：

…（2）

或

…（3）

式中因子与散射机构及能带结构有关；分别为电子或空穴的载流子浓度；为电子电荷。当有两种载流子参加导电时：

…（4）

式中分别为电子和空穴的迁移率，迁移率由结合电导率的测量来获得：

…（5）

在二维电子系统中，强场下的输运特性需用2×2矩阵来描述，电阻率是一张量，它具有两个独立分量及，根据霍尔系数定义，为：

…（6）

式中为电子的面密度。从公式看，应与成反比，实际上与的关系曲线呈台阶状变化，于是将这一效应称量子霍尔效应。具有电阻的量纲，将与平台对应的值称量子霍尔电阻，它可用来作为电阻的自然基准。量子霍尔效应又有整数与分数之分。

对于矩形样品，在测量中为消除其他电磁效应，如能斯特效应、里纪-勒杜克效应、厄廷好森效应等，则需将磁场、电流进行换向组合测量。对于任意形状的样品，可采用范德堡法测量。