Thẻ từ lưu thông tin chủ thẻ và số thẻ dưới dạng từ tính cố định trên dải băng đen mặt sau, mỗi lần quẹt thẻ, máy đọc chỉ đơn giản đọc lại đúng chuỗi thông tin đó và gửi đi xác thực, thông tin này không đổi giữa các lần giao dịch. Thẻ chip lại chứa một bộ vi xử lý nhỏ có khả năng tính toán: mỗi lần giao dịch, chip tạo ra một mã xác thực động dựa trên thông tin thẻ kết hợp với dữ liệu giao dịch cụ thể như số tiền, thời điểm, nên mã sinh ra ở lần này không thể dùng lại cho lần khác.

Nguyên nhân cốt lõi nằm ở nguyên lý bảo mật động của chip so với dữ liệu tĩnh của dải từ. Vì dải từ luôn phát ra cùng một chuỗi thông tin, kẻ gian chỉ cần một thiết bị đọc lén gắn vào máy ATM hoặc máy quẹt thẻ là có thể sao chép trọn vẹn thông tin, rồi làm thẻ giả quẹt lại y hệt ở nơi khác mà hệ thống ngân hàng không phân biệt được thật giả. Với thẻ chip, dù kẻ gian có đọc trộm được dữ liệu trao đổi trong một lần giao dịch, dữ liệu đó gắn chặt với đúng giao dịch ấy và không dùng lại được cho lần sau, vì lần giao dịch tiếp theo chip sẽ tính ra một mã hoàn toàn khác. Ngoài ra, chip còn được thiết kế để chống giả mạo vật lý tốt hơn, khó sao chép sang một chip khác so với việc sao chép dải từ vốn chỉ cần thiết bị đọc-ghi từ đơn giản, rẻ tiền.

Đó là lý do các vụ gắn thiết bị đọc lén trộm thông tin thẻ ở máy ATM hầu như chỉ nhắm vào thẻ từ, kẻ gian gắn một lớp đọc lén mỏng phủ lên khe cắm thẻ thật, sao chép dải từ của hàng chục nạn nhân trong vài giờ rồi rút thiết bị đi làm thẻ giả. Từ khi các ngân hàng chuyển sang bắt buộc dùng chip, loại gian lận sao chép hàng loạt kiểu này giảm mạnh vì thẻ giả làm từ dữ liệu chip cũ không thể tạo ra đúng mã xác thực động cho giao dịch mới.

Nhiều người nghĩ thẻ chip là tuyệt đối không thể bị đánh cắp thông tin, nhưng thực tế chip chỉ chống được kiểu sao chép-dùng lại dữ liệu tĩnh, còn các hình thức lừa đảo khác như lừa đọc mã OTP, lừa cung cấp thông tin thẻ qua điện thoại hay tin nhắn giả mạo vẫn có thể xảy ra bất kể thẻ chip hay thẻ từ. Cũng có người tưởng thẻ có cả chip lẫn dải từ nghĩa là kém an toàn hơn thẻ chỉ có chip, nhưng thực chất dải từ trên thẻ hiện nay chỉ để tương thích ngược với các máy đọc cũ chưa hỗ trợ chip, giao dịch vẫn ưu tiên xác thực qua chip khi máy hỗ trợ.