霍爾效應實驗原理基於材料中的載流子（如電子或空穴）在外加磁場中運動時受到洛侖茲力的作用，導致其運動軌跡發生偏轉。當載流子在固體材料中受到這種力的作用時，它們會在垂直於電流和磁場的方向上產生正負電荷的積累，形成附加的橫向電場。這個電場會阻止載流子繼續向側面偏移，當橫向電場力與洛侖茲力相等時，樣品兩側電荷的積累達到平衡，此時會形成一個穩定的電勢差，即霍爾電壓。
霍爾電壓與磁場強度、電流以及材料的特性參數（如載流子濃度和遷移率）有關。通過測量霍爾電壓和已知的電流及磁場，可以計算出材料的霍爾係數，這是一個反映材料霍爾效應強弱的參數。此外，霍爾效應還可以用來確定材料的導電類型、載流子濃度和遷移率等參數。
霍爾效應的套用包括磁場測量和感測器製造等。在磁場測量中，通過將霍爾元件放置在待測磁場中，測量其兩側的電勢差，可以計算出磁場的強度。在感測器製造中，霍爾元件常用作磁場感測器，用於測量磁場的強度和方向。
需要注意的是，霍爾效應只適用於導體材料，如金屬和半導體，對於絕緣體和液體等非導體材料不適用。此外，霍爾效應的精度受到材料的特性和溫度的影響，可能需要進行修正和校準。