材料受到磁場作用的時候，電阻會產生變化的現象稱為“磁阻效應(Magneto resistance effect)”，我們使用巨磁阻磁頭(GMR)來介紹磁阻效應。

巨磁阻磁頭(GMR)的構造由上而下依次為反強磁性材料層、磁性材料層(Pin層)、非磁性材料層、磁性材料層(自由層)，如圖6-5(a)所示，非磁性材料層通常是使用氧化鋁制作，上方磁性材料層(Pin層)的磁矩固定向右，下方磁性材料層(自由層)的磁矩方向則會受到磁碟片位元區(格子)內的磁矩方向影響而改變，讀取資料的時候會發生下列兩種情形：

＞讀取0：原本儲存在磁碟片位元區的資料為0(N極向左)，磁頭的下方磁性材料層(自由層)受到感應而產生N極向右(異性相吸)，當自由層的磁矩與Pin層的磁矩方向相同時，量測出來的電阻值比較小，代表讀取0，如圖6-5(b)所示。

＞讀取1：原本儲存在磁碟片位元區的資料為1(N極向右)，磁頭的下方磁性材料層(自由層)受到感應而產生磁矩向左(異性相吸)，當自由層的磁矩與Pin層的磁矩方向相反時，量測出來的電阻值比較大，代表讀取1，如圖6-5(c)所示。

“磁阻磁頭(MR)”是使用單層具有磁阻效應的磁性薄膜制作，而“巨磁阻磁頭(GMR)”是使用多層具有磁阻效應的磁性薄膜制作，其實它們的原理相似，只是結構稍微不同而已，由于巨磁阻磁頭的磁阻效應更大，受到磁場作用時產生的電阻變化更大，所以更靈敏，儘管磁碟片上的位元區(格子)很小，磁矩的數目很少，也可以感應的出來。