電阻轉換的機制仍然持續的在探討著，可大略的分為三項：thermal effect[21, 22]、 electronic effect[23]、ionic effect[23]。
T
hermal effect 是經由通路中具有非常高的電流密度產生，而形成焦耳熱發生 在傳導的通道(filaments)內(Fig.20)，因此在狹窄通道的微區中隨著流經電流密度的 增強，會非常快速的有高熱源產生，並且當熱能累積達通路破壞所需能量時，通 路即會開始分解，又因為通路的分解開始發生，使得通路中的部分區域(通常是較 為狹窄或是熱能不易導走的區域)隨通路縮減而提升電流密度，此時通路縮減與增 強外加電壓下，電流密度會急速上升，伴隨而來的是焦耳熱發生源集中在此區域 內，造成在極短時間內阻斷通路，而重新回到高阻態，瞬間的電流大幅度下降讓 熱源消失，殘餘熱能也能因此導走。(如 Fig.21)Fig.20 通路因高熱源的發生而崩解[21]
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Fig.21 外加電場的增加，伴隨的是電流密度的增加，在越趨於狹窄的通路中心處來不及導出熱能，
而破壞通路(a)0.53V(b)0.78V(c)0.85V(d)0.87V[21]
而熱效應所反映出的機制模型的建立，也有人在部分文獻中提及，此模型的 建立有助於我們對於電阻切換特性發生時，薄膜內部所產生的改變，有一個直接
的了解[22, 24]。
此一模型架構在於說，當燈絲通路形成後，電荷受限於只能經由通道在上下 電極間跑動，此時我們可以由 Poisson equation 假設為：
∇ ∙ �1ρ∇V� = 0 ...eq. 1 ρ：電阻率 V：施加電位
並且由歐姆定律可以得知電流密度：
J = ∇V ρ⁄ ...eq. 2 而電阻率ρ，導通時氧化物的電阻率又可分為高阻態的 ρox和低阻態的ρCF，並 且當通路形成時，會因為ρox＞＞ρCF，所以上下電極間燈絲通路與周邊的高阻態區 域形成並聯，低阻態時我們會將週邊ρox的影響因素視為極小值，這時電流流過燈 絲通路，其電流密度所產生之焦耳熱，可由傅立葉熱流方程(Fourier heat flow equation)來描述溫度分佈(我們在此假定上下電極與薄膜邊界處皆為室溫)：
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−∇ ∙ (κ∇T) = ρJ2... eq. 3
Fig.22 Pt/MgO/Pt 低阻態時電阻隨溫度上升而上升[26]
基於焦耳熱的 Reset 行為，在此模型中會設想燈絲通路因為受熱而崩潰(分解)，
而燈絲通路的分解速率(有可能是化學化合速率、氧空缺的擴散、金屬燈絲通路的 擴散，端看燈絲通路形成主因)，與此燈絲通路分解之熱活化能有關，我們可以定 義焦耳熱與燈絲通路分解的關係式為：
νD = νD0exp(−Ea⁄kBT)...eq. 8 νD0：燈絲分解速率 Ea：熱活化能
kB：波茲曼常數 T：絕對溫度
至此我們建立了燈絲通路崩潰的模型，最後我們只需由單極性切換的 I-V sweep 數據中提取出諸如：(1)HRS 與 LRS 之電阻率；(2)溫度係數；(3)熱活化能；
(4)燈絲分解速率，再由參考文獻中得到熱傳導係數，則我們便可以由此一模型得 到造成燈絲通路崩潰的功率(PReset)與通路橫截面大小的關係。
或者是當確立通路橫截面大小後，對此薄膜摻雜，比較 PReset的改變推得熱活 化能的變化。
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Electronic effect 為更改了電極和絕緣層中的蕭特基能障(Fig.23)，如圖所示，
當施加一偏壓至絕緣層薄膜上時，內部缺陷或是導體摻雜物質間的蕭基能障產生 改變，而此一改變會導致電子能否因多次穿隧或是越過能障，從而控制產生或破 壞通路與否，此一現象為雙極電阻切換特性。
Fig.23 TAT(trap assisted tunnelling)受電場降低(提升)能障，來控制通路形成[23]
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Ionic effect 於離子的氧化(還原)形成通路在兩電極之間，故在絕緣層中形成一 導電通道為電阻轉換最主要的成因(Fig.24)，此種機制下，也是受制於偏壓方向，
但是傳導機制的形成是由於氧空缺(或是離子化的缺陷)，這種缺陷本身帶有電荷 (像是氧空缺帶有正電荷)，當 Forming 時施加負電位的電極上，施加一定的電場強 度下，氧空缺開始形成，並且向正電位方向堆積，直到正負電極間的空缺離子濃 度快速提升而發生 Set 行為，此時再施加與 Set 行為同方向電場不一定能 Reset 回 至高阻態(端看通路上焦耳熱是否滿足熱活化能使氧空缺復合還原)，如不能則需要 施加與 Set 行為相反之電場方向，因為在原先 Set 的陽極金屬與氧化物絕緣層介面 上氧空缺較稀疏(通路的不對稱性)，施加反向偏壓時氧空缺隨電場方向的改變而飄 移(吸附或是排開)，這一現象導致使得氧空缺在稀疏區域較容易受電場影響，從而 主導 HRS 與 LRS 的狀態。
Fig.24 介電層中氧空缺受電場方向影響，氧空缺飄移而主導高低組態[23]