Zasada działania zjawiska Kierunek magnetyzacji dwóch warstw ferromagnetycznych można indywidualnie przełączać za pomocą zewnętrznego pola magnetycznego. Jeśli magnetyzacje są w orientacji równoległej, bardziej prawdopodobne jest, że elektrony będą przepływać („tunelować”) przez warstwę izolacyjną, niż gdyby były w orientacji przeciwnej (antyrównoległej). W konsekwencji taki układ może być przełączany między dwoma stanami oporności elektrycznej, jednym o niskiej i drugim o bardzo wysokiej rezystancji.
Historia Efekt został pierwotnie odkryty w 1975 roku przez Michela Jullière’a (Uniwersytet w Rennes, Francja) w skrzyżowaniach Fe / Ge-O / Co przy 4,2 K. Względna zmiana oporu wyniosła około 14% i nie przyciągnęła dużej uwagiM. Julliere (1975). „Tunneling between ferromagnetic films”. Phys. Lett. 54A (3): 225–226. https://ui.adsabs.harvard.edu/abs/1975PhLA...54..225J/abstract.. W 1991 r. Terunobu Miyazaki (Uniwersytet Tohoku, Japonia) osiągnął zmianę o 2,7% w temperaturze pokojowej. Później, w 1994 r., Miyazaki uzyskał 18% w połączeniach żelaza oddzielonych amorficznym izolatorem z tlenku glinuT. Miyazaki & N. Tezuka (1995). „Giant magnetic tunneling effect in Fe/Al2O3/Fe junction”. J. Magn. Magn. Mater. 139 (3): L231–L234.