磁电存储芯片采用磁隧穿效应（Tunneling Magnetoresistance，TMR）材料作为关键元件，具备高速、高密度、低功耗等特点。其主要成分为铁、钴、镍等3d过渡金属、氧、硅等杂质元素及其他助剂。
其中，3d过渡金属的磁矩与氧原子的磁性结合形成的磁性半导体是磁电存储芯片中主要的材料，如铁磁半导体、锰磁半导体等。这些材料的特点是磁惯量大、磁阻率高、电阻率小、磁场下更容易自旋偏转。相比传统存储材料，磁电存储芯片材料具备更优越的性能和稳定性。
磁电存储芯片的材料是氧化钛（TiO₂）和镍铁合金（NiFe）。这两种材料在电场和磁场作用下能够发生电荷和磁矩的倒转，从而实现二进制数据的存储和读取。
氧化钛是一种氧化物陶瓷材料，具有良好的介电性能和电阻性能，可用于实现磁电隧道结构。
镍铁合金具有优异的磁性能和稳定的磁性能，可用于实现磁性导向结构。磁电存储芯片以其高性能、低功耗和长寿命等优点，在未来的信息存储和数据处理中具有广泛的应用前景。
磁电硬盘（HDD）的优点是相对便宜、储存容量大、读写速度较快，可持续储存数据，较好的耐用性。