巨磁电阻效应（Giant Magnetoresistance，GMR）是指在特定的材料结构中，当外加磁场改变时，电阻率会出现显著的变化的现象。这种效应在1990年代初被法国物理学家阿尔伯特·费尔·吉罗（Albert Fert）和德国物理学家彼得·格鲁恩伯格（Peter Grünberg）共同独立地发现，为他们赢得了2007年诺贝尔物理学奖。
巨磁电阻效应的产生是由于材料中的两种不同磁性层（例如铁磁层）之间夹着一层非磁性层（例如铜层）。这种结构被称为磁隧穿结（Magnetic Tunnel Junction，MTJ）。当外加磁场改变时，磁隧穿结中两种铁磁层的磁矩相对方向的变化会影响电子的自旋极化，从而改变了电子在MTJ中的传输行为。
当两个铁磁层的磁矩平行时，电子在MTJ中传输会受到阻碍，电阻率较高。而当两个铁磁层的磁矩反平行时，电子在MTJ中传输会变得更容易，电阻率较低。因此，通过控制外加磁场，可以在巨磁电阻材料中实现电阻率的调控，这使得巨磁电阻效应成为一种用于磁传感器和磁存储器等领域的重要技术。
巨磁电阻效应的发现和应用推动了磁存储技术的发展，例如硬盘驱动器和磁存储阵列，为信息存储提供了更高的存储密度和更快的读写速度。此外，巨磁电阻效应还有潜在的应用于磁传感器、磁导航和磁传输等领域，因为它具有高灵敏度和快速响应的特点。