在畜牧业中热电制冷主要用于储存良种畜的精液。动物的精子在室温下很快会死亡；在0℃时可存活几天；在-78℃时则可存活几年，用热电制冷的冷藏瓶在低温下保存和输送动物梢液十分方便。
热电制冷在医学上的应用更为广泛。例如，在外科小手术中，用热电制冷器对浅表的腔壁很薄的小脓肿施行冷冻麻醉，然后施行切开排脓手术。又如冷冻止血、冷冻切除白内障等。组织切片中用热电制冷器，设备简单、小巧，降温快，大大缩短制片时间，并能提高制片质量。热电制冷器还是低温手术的冷却设备，用热电制冷器做成降温帽为患者头部降温。药用热电冷藏箱，容积在1 0-20升时，经济性比机械式制冷好，用于保存血桨、疫苗、血清、药品等。生物试验用的小型恒温槽也采用热电制冷方式。
