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  趨膚效應最早在英國應用數學家賀拉斯·蘭姆(Horace Lamb)1883年發表的一份論文中提及,只限於球殼狀的導體。1885年,英國物理學家奧利弗·赫維賽德(Oliver Heaviside)將其推廣到任何形狀的導體。趨膚效應使得導體的電阻隨著交流電的頻率增加而增加,並導致導線傳輸電流時效率減低,耗費金屬資源。在無線電頻率的設計、微波線路和電力傳輸系統方面都要考慮到趨膚效應的影響。

  當單色平面電磁波從真空垂直射入表面為平面的無限大導體中時,隨著與導體表面的距離逐漸增加,導體內的電流密度"J"呈指數遞減  其中,formula_2是導體表面的電流密度,formula_3表示電流與導體表面的距離,formula_4是一個和導體的電阻率以及交流電的頻率有關的係數,稱為趨膚深度。  其中:  對於很長的圓柱形導體,比如導線來說,如果它的直徑formula_9比formula_4大很多的話,它對於交流電的電阻將會相當於一箇中空的厚度為formula_4的圓柱導體對直流電的電阻。  其中:  具體來說,假設formula_13是從離導線中心"r"處到導線表面的截面上通過的電流,formula_14為截面上的總電流,那麼有:  其中"Ber"和"Bei"為0階的開爾文-貝塞爾函式的相應原函式(具體見下)。

  考慮一個半徑為"a",長度無限大的圓柱形導體。假設電磁場是交變的,圓柱中有頻率為"ω"的正弦交流電流。由麥克斯韋方程組,  麥克斯韋-法拉第方程:  麥克斯韋-安培方程:  其中:  在導體中,歐姆定律的微分形式為:  σ是導體的電導率。  我們假設導體是均勻的,於是導體各處的μ和σ都相同。於是有:  在圓柱座標系("r", θ, "z")("z"為圓柱導體的軸心)中,設電磁波隨"z"軸前進,由對稱性,電流密度是一個只和"r"有關的函式:  取麥克斯韋-法拉第方程兩邊的旋度,就有:  也就是:  由之前對電流密度的假設,formula_24,因此有:  在圓柱座標系中,拉普拉斯運算元formula_26寫作:  令formula_28,再將方程兩邊乘上"r"就得到電流密度應該滿足的方程:  在進行代換formula_30後,方程變為一個齊次的貝塞爾方程:  由電流密度在"r" = 0的連續性,方程的解具有formula_32的形式,其中"J"是零階的第一類貝塞爾函式。於是:  其中"j"是一個常數,"k"為:  其中"δ"是趨膚深度,formula_35,  最後,電流密度為:  其中"ber"和"bei"是0階的開爾文-貝塞爾函式。  於是通過整個截面的電流總和就是:  記"Ber"和"Bei"為相應的原函式:  便有如下更簡潔的形式:  我們還可以計算從圓柱表面到離軸心距離"r"處的電流總和:  於是有電流的分佈函式:  一般來說,在給定的頻率下,使得導線對交流電的電阻增加百分之十的直徑大約是:  以上的導線對交流電的電阻只對於孤立的導線成立。對於兩根鄰近的導線,交流電阻會受到鄰近效應的影響而顯著增大。

  一種減緩趨膚效應的方法是採用所謂的利茲線(源自德語:"Litzendraht",意為“編織起來的線”)。利茲線採用將多條金屬導線相互纏繞的方法,使得電磁場能夠比較均勻地分佈,這樣各導線上的電流分佈就會較為平均。使用利茲線後,產生顯著趨膚效應的頻率可以從數千赫茲提高到數兆赫茲。利茲線一般應用在高頻交流電的傳輸中,可以同時減緩趨膚效應和鄰近效應。  高電壓大電流的架空電力線路通常使用鋼芯鋁絞線,這樣能使鋁質部分的工作部分溫度降低,減低電阻率,並且由於趨膚效應,電阻率較大的鋼芯上承載極少的電流,因而無關緊要。  還有將實心導線換成空心導線管,中間補上絕緣材料的方法,這樣可以減輕導線的重量。  在傳輸的頻率在甚高頻或微波級別時,一般會使用鍍銀(已知的除超導體外最好的導體)的導線,因為這時趨膚深度如此之淺,以至於更厚的銀層已經是浪費了。

  趨膚效應使得交變電流只通過導體的表面,因此電流只在其表面產生熱效應。鋼鐵工業中利用趨膚效應來為鋼進行表面淬火,使鋼材表面的硬度增大。  趨膚效應也可以描述為:導體中交變電磁場的強度隨著進入導體的深度而呈指數遞減,因此在防晒霜中混入導體微粒(一般是氧化鋅和氧化鈦),就能使陽光中的紫外線(高頻電磁波)的強度減低。這便是物理防晒的原理之一。此外,趨膚效應也是電磁遮蔽的方法之一,利用趨膚效應可以阻止高頻電磁波透入良導體而作成電磁遮蔽裝置,這也是電梯裡手機訊號不好的原因。

  頻率為10 GHz(微波)時各種材料的集膚深度: 在銅質導線中,趨膚深度和頻率的關係大致如下:
集膚效應(又稱趨膚效應或直譯作表皮效應,英語:Skin effect)是指導體中有交流電或者交變電磁場時,導體內部的電流分佈不均勻的一種現象。隨著與導體表面的距離逐漸增加,導體內的電流密度呈指數遞減,即導體內的電流會集中在導體的表面。從與電流方向垂直的橫切面來看,導體的中心部分幾乎沒有電流流過,只在導體邊緣的部分會有電流。簡單而言就是電流集中在導體的“面板”部分,所以稱為集膚效應。產生這種效應的原因主要是變化的電磁場在導體內部產生了渦旋電場,與原來的電流相抵消。