霍爾效應是對通有電流的導體或半導體，從與電流垂直的方向施加磁場時，在同時垂直於電流與磁場的方向上出現電壓的現象，由艾德溫・霍爾於1879年發現。這個電壓稱為霍爾電壓（V_H）。
其機制可用勞侖茲力說明。在磁場中移動的載子會受到同時垂直於行進方向與磁場的力，被推向試片的一側。一側累積載子、另一側不足，兩側之間便產生電場。當這個電場把載子推回的力與勞侖茲力平衡時即達穩態，此時橫向的電位差就是霍爾電壓。
霍爾效應在半導體評估中具有決定性的重要性，是因為霍爾電壓的極性直接反映載子的極性。無論把電阻率量得多精確，都無法得知負責導電的是電子還是電洞。霍爾效應則以 n 型為負、p 型為正的形式直接告訴我們答案。在單一載子的情況下，霍爾係數表示為 R_H = 1/(qn)，由其正負號與大小即可求出載子種類與濃度。
霍爾電壓的大小為 V_H = IB/(qnt)，試片越薄、載子濃度越低就越大。在載子濃度為10²²cm⁻³等級的金屬中只有微伏等級，但在10¹⁵～10¹⁸cm⁻³等級的半導體中可達毫伏等級，是容易量測的大小。霍爾效應之所以成為半導體的標準評估手法，原因就在此。
這個現象本身也被用作感測器。霍爾元件是將磁場強度轉換為電壓的磁性感測器，材料選用遷移率高的 InSb、InAs、GaAs 等化合物半導體。廣泛內建於日常設備中，例如旋轉位置偵測、非接觸式電流感測器、無刷直流馬達的轉子位置偵測等。