磁电耦合是指表征介质材料的磁学性质和介电性质的序参量，即磁化强度和电极化强度之间存在耦合作用。基于此，外加电场可以改变介质的磁学性质，或者外加磁场能够改变介质的电极化性质，这种效应称作磁电效应，而具有磁电效应的材料称为磁电材料或磁电体。

从广义上来说霍尔效应和自旋霍尔效应都是磁电效应，这些效应甚至都不需要材料是磁性或铁电性，只要是导体或半导体就行。磁电效应可以分为正磁电效应，即磁场诱导介质电极化，以及逆磁电效应，即电场诱导介质磁极化：

…（1）

…（2）

式中和分别为诱导电极化强度和磁化强度；和分别为外加磁场和电场；为线性磁电耦合系数。许多磁电效应并不是简单的线性关系。

1888年，德国实验物理学家W.K.伦琴发现处于电场中的运动介质会被磁化。后来，其逆效应也被发现，即处于磁场中的运动介质会被电极化。1894年，法国物理化学家P.居里基于对称性原理，提出有可能用磁场使非运动介质电极化或者用电场使非运动介质磁极化。“磁电（magnetoelectric）”一词是由美国物理化学家P.德拜在1926年提出来的，尽管他认为这种效应不大可能实现。20世纪50年代末，苏联理论物理学家L.D.朗道和E.M.栗弗席兹认识到时间反演对称性须被考虑进来，因为磁性对应着时间反演对称性的破缺。在此基础上，他们提出了可以在磁性结构中实现磁电效应和压磁效应。1959年研究者在理论上根据对称性的要求预言了氧化铬（Cr₂O₃）的反铁磁相存在磁电效应，而这一点很快被实验相继证实。1967年研究者从微观角度上解释了Cr₂O₃中磁电效应的起源。

从本质上来说，磁电效应的产生源于电子同时是电荷和自旋的载体。外场能够以静电力、静磁力和洛伦兹力的形式改变电子的物理状态，而电子自旋状态对物质的磁性有决定性作用，电子的运动状态则直接或间接地决定了物质的介电性质，这样就有可能通过电子运动让外电场（磁场）与物质的磁性（介电性质）关联。从具体机制来说，磁电效应的各种微观起源包括：单离子各向异性、对称交换收缩和异质结应力等。此外，理论上预言，三维拓扑绝缘体中存在拓扑磁电耦合效应，它与此材料的非平庸拓扑数直接相关。拓扑磁电耦合效应表现为：材料电极化对外加磁场的量子化响应，或者材料磁化对外加电场的量子化响应。实验上通过光学方法在碲化汞（HgTe）三维拓扑绝缘体中观测到了这个效应。