Mechanizm zjawiska AMR w metalach ferromagnetycznych wyjaśnia się współudziałem w przewodnictwie elektronów pasma 3d (transport elektronowy zachodzi głównie dzięki elektronom 4s). Na rys. 1 przedstawiono gęstość stanów dla metalu ferromagnetycznego.
Pasmo 3d w metalach przejściowych nie jest całkowicie zapełnione, a gęstość stanów jest duża. Dzięki temu istnieje znaczne prawdopodobieństwo rozpraszania elektronów z pasma 4s do pasma 3d. Pasmo 3d jest rozszczepione na dwa podpasma o spinach równoległych (większościowych, skierowanych w górę) i antyrównoległych (mniejszościowych, skierowanych w dół) do kierunku magnetyzacji. W wyniku rozszczepienia pasma 3d gęstości stanów na poziomie Fermiego DF są różne dla elektronów ze spinem w górę i w dół. W konsekwencji prawdopodobieństwo rozpraszania elektronów 4s do stanu 3d jest również różne dla elektronów ze spinem skierowanym w górę i spinem skierowanym w dół. Można wykazać, że prawdopodobieństwo rozpraszania s – d jest większe w przypadku elektronów poruszających się wzdłuż kierunku namagnesowania.