霍爾效應是洛倫茲力起作用的結果。

當導體（或半導體）有穩定的電流流經它，並在上方放置一個磁鐵，使磁鐵其磁場垂直於該電流流向，電流的磁場與永磁鐵的磁場發生反應，洛倫茲力使流過導體的電子被拉到導體的一側，這樣在導體中將產生一個電勢差，被稱為霍爾電壓。霍爾電壓的大小與磁場的強度成正比。

洛倫茲力是電子由於電場和磁場所受到的力。

Fig.1 當流過導體的電流產生的磁場與垂直於電流的永磁體的磁場反應時，就產生瞭霍爾電壓。

霍爾效應通常被應用在傳感器上，由此產生的霍爾電壓可以指示磁場的存在、不存在或強度。雖然霍爾傳感器通過探測磁場來工作，但它們也可以用於傳感各種參數，包括：位置、溫度、電流和壓力。

霍爾傳感器通常分為兩類：數字霍爾傳感器（包括霍爾開關和霍爾鎖存器）和模擬霍爾傳感器。

霍爾效應開關也稱為單極傳感器，檢測磁場的存在（或不存在）與預先定義的磁通量閾值相比較。當檢測到合適的磁場時，開關打開（閉合），當磁場移除時，開關關閉（打開）。接近開關是霍爾效應開關的常見應用。

霍爾效應鎖存器（也稱為雙極傳感器）的操作類似於開關，但當施加正磁場時，鎖存器打開（關閉），即使磁場被移除，鎖存器仍然打開。相反，當施加負磁場時，鎖存器關閉（打開），即使磁場被移除，鎖存器仍然關閉。霍爾效應鎖存器常用於無刷直流（BLDC）電機中檢測轉子位置以實現正確的換向。

Fig.2 霍爾傳感器應用在無刷直流（BLDC）電機

數字霍爾效應傳感器集成瞭施密特觸發器，該電路將開關閾值調整到信號上升沿的稍高點和信號下降沿的稍低點。這些開關點之間的差異稱為遲滯，可確保開關不會因輸入信號中的噪聲而振蕩或打開和關閉。

Fig.3 施密特觸發器提供瞭遲滯，以防止數字霍爾效應傳感器在“開”和“關”之間振蕩。

模擬或線性霍爾效應傳感器產生與磁通量密度（磁場強度）成比例的連續輸出電壓，這使得它們適合測量位置和位移運動。實際應用中，許多磁性旋轉編碼器使用線性霍爾效應傳感器。然而，流動電流和磁場的相互作用產生的霍爾電壓非常小，因此線性霍爾傳感器通常集成一個放大器來增加輸出電壓，以及其他信號調理電子電路，以改善傳感器的響應，並補償溫度效應影響。

霍爾效應器件是極好的傳感元件，因為它們是完全非接觸式且沒有移動部件，使用壽命長。可以在高速和高頻下工作，具有很好的可重復性。