ориентации намагниченностей, т.е. при магнитном насыщении структуры, и максимален при антипараллельном намагничивании соседних магнитных слоев Полное сопротивление структуры можно представить в виде , где — сопротивление ферромагнитной сверхрешетки, — инкремент ГМС, — угол между намагниченностями соседних слоев: . (см. рис 1. ).
Для наблюдения ГМС в магнитной сверхрешетке необходимо иметь возможность магнитным полем переключать состояние решетки между состояниями с параллельной и антипараллельной намагниченностью слоёв. В первом приближении, плотность энергии взаимодействия двух ферромагнитных слоев, разделенных немагнитной прослойкой, пропорциональна скалярному произведению их намагниченностей , где коэффициент J зависит от толщины немагнитрой прослойки d осцилирующим образом так, что при её изменении меняется также и знак J. Если подобрать d таким образом, что основным будет антипараллельное состояние, то переключение сверхрешетки из антипараллельного состояния (высокое сопротивление) в параллельное (низкое сопротивление) будет происходить под воздействием внешнего поля. Если пренебречь анизотропией в слоях сверхрешетки, то ГМС будет обусловлен эффктом слома подрешеток в магнитном поле, когда. , так что при . ГМС имеет противоположный знак эффекту АМР в продольном поле.