自GMI效应从CoFeSiB非晶丝中被发现以来，人们一直试图从物理机制上解释现有的GMI现象。现有的GMI模型已经很好地解释了电性能均匀的材料（如丝、条带、薄膜等）、并对电性能不均匀的三明治结构材料做了合理解释，但加入绝缘层的复合结构材料的GMI理论仍有待于进一步的研究。值得注意的是，GMI效应的理论研究有逐渐向应用方面倾斜的趋势，呈现出理论与实验、应用相结合的特点。
从经典电磁理论出发可解释单一结构材料的GMI效应。对于丝、条带和薄膜等电性能均匀的材料，针对材料的交流磁化过程并考虑趋肤效应后，Mohri等人对其巨磁阻抗效应做出了解释。
对于圆行截面或薄膜样品，如果交变电流对材料的磁化是均匀的，假设流入铁磁体的交变电流的振幅恒定为I0，I＝I0exp（－jωt），频率为ω，根据电动力学理论进行分析，可以得到电场和磁场在导体中的分布，可以推导出丝的阻抗表达式为
Z＝R＋jX＝Rdc×ka×J0（ka）/2J1（ka）
而对于薄带和薄膜样品的阻抗表达式为
Z＝Rdc×ika×coth（ika）
其中a为丝半径或者薄膜、薄带样品的半厚度，k＝（1＋j）/δm，δm＝（2/ωμσ）1/2为趋肤深度，Rdc＝l/πa2σ为直流电阻，J0和J1分别为零阶和一阶Bessel函数。
如果考虑具体的材料磁结构而导致的非均匀磁化，阻抗表达式将会改变，但磁导率始终是影响阻抗变化的重要因素。同时，阻抗效应的大小还与磁结构有很大的关系。若想获得大的阻抗变化，对于薄膜和薄带样品需要其具有横向磁结构，而对于细丝则需要具有环向磁结构。
