ホール効果とは、電流を流している導体や半導体に、電流と垂直な方向から磁場をかけたときに、電流と磁場の両方に垂直な方向へ電圧が現れる現象です。1879年にエドウィン・ホールが発見しました。この電圧をホール電圧（V_H）と呼びます。
仕組みはローレンツ力で説明できます。磁場中を動くキャリアは進行方向と磁場の両方に垂直な力を受け、試料の片側へ押しやられます。片側にキャリアが溜まると反対側は不足するため、両側の間に電界が生じます。この電界がキャリアを押し戻す力とローレンツ力が釣り合ったところで定常状態になり、そのときの横方向の電位差がホール電圧です。
半導体評価でホール効果が決定的に重要なのは、ホール電圧の極性がキャリアの極性をそのまま示すからです。抵抗率をいくら精密に測っても、電気を運んでいるのが電子か正孔かは分かりません。ホール効果は、n型なら負・p型なら正というかたちでこれを直接教えてくれます。単一キャリアの場合、ホール係数は R_H = 1/(qn) と表され、その符号と大きさからキャリアの種類と濃度が求まります。
ホール電圧の大きさは V_H = IB/(qnt) で、試料が薄くキャリア濃度が低いほど大きくなります。キャリア濃度が10²²cm⁻³台の金属ではマイクロボルト級にしかなりませんが、10¹⁵〜10¹⁸cm⁻³台の半導体ではミリボルト級となり、測定しやすい大きさになります。半導体の評価手法としてホール効果が定着したのはこのためです。
現象そのものはセンサーとしても使われます。ホール素子は磁場の強さを電圧に変換する磁気センサーで、移動度の高いInSb・InAs・GaAsなどの化合物半導体が材料に選ばれます。回転位置の検出、非接触の電流センサー、ブラシレスDCモーターのロータ位置検出など、身の回りの機器に広く組み込まれています。