半导体制冷设备与一般制冷设备的显著区别在于：半导体制冷装置不使用制冷剂，没有运动部件，质量、尺寸宜于小型化，使用直流电工作。
由于不使用制冷剂，消除了制冷剂泄漏对人和环境造成的危害。特别是在密闭的工作室内，采用热电制冷是十分合适的。
由于没有运动部件，在热电制冷器运行时，无噪声、无振动、无磨损。因此工作可靠、维护方便、使用寿命长。如潜艇等特殊环境，对噪声和振动有比较高的要求，维护操作亦力求简便，半导体制冷装置是比较理想的冷源。
热电制冷器的容积尺寸宜于小型化。小型热电制冷器的产冷量一般在几瓦到几十瓦之间，它的效率与容量大小无关，只取决于热电堆的工作条件。微型热电制冷器的容积和尺寸十分小，例如，可以达到一100℃ (173K)的四级复叠式半导体制冷器，它的产冷量只有几十毫瓦，外形大小跟一只香烟盒相近。
半导体制冷装置可以通过调节工作电压来改变其产冷量和制冷温度。作为仪器仪表的小型冷源，易于实现连续、精密的控制。如热电制冷的零点仪可以达到±0.001K的精度。
大型的热电空调装置，改变电路的连接方式可以调节产冷量，低负菏时效率随工作电流减小而提高，超负荷时产冷量可成倍增加。热电制冷装置的这种机动性比较适合船舶的使用要求。
由于热电制冷的上述特点，在不能使用一般制冷剂和制冷装置的特殊环境，以及小容量、小尺寸的制冷条件下.显示出其优越性，成为现代制冷技术的一个重要组成部分。但是，目前半导体材料的成本比较高，热电制冷的效率比较低，再加上制造工艺比较复杂，必须使用直流电等因素，这些都在一定程度上限制了热电制冷的推广和应用。
