磁敏二极管是平面P⁺-i-N⁺型结构的二极管。在电路连接时，P⁺区接正电压，N⁺区接负电压，P⁺区向i区注入空穴，N⁺区向i区注入电子。在没有外加磁场情况下，大部分的空穴和电子分别流入N区和P区而产生电流，只有很少部分载流子在r区复合。
若给磁敏二极管上加一个正向磁场，空穴和电子受洛仑兹力的作用偏向r区，由于空穴和电子在r区的复合速率大，载流子数量减少，使i区的电阻增大，压降也增大，正向电流减小。
若给磁敏二极管上加一个反向磁场，载流子在洛仑磁力的作用力下，均偏离复合区r，结果与加正向磁场时的情况恰好相反，载流子数量增加，正向电流增大，电阻减小。