热电冷却是通过半导体材料的珀耳帖效应（有电流通过不同导体组成的回路时，除产生不可逆焦耳热之外，在不同导体接头处随着电流方向的不同处会分别出现吸热、放热现象）实现制冷或加热的能量转换技术；当使用直流电源，热电制冷器一端温度会降低，另一端温度则同步升高；而这种现象则是完全可逆，只需要转换电流方向便可以使热量向相反方向转移。通过这种效应实现制冷与加热两种功能。
而热电冷却器就是通过利用热电效应实现制冷的装置。通过使用热电材料使得热能与电能互相转化。热电冷却器相较来说，有很多优点，本身是不需要使用任何制冷剂，所以在环境保护这方面上来说是非常适配的。同时热电冷却器具有体积小，重量轻的优点，此外热电冷却器的制冷效率也是非常高的，可在很短时间段内就制冷。
当然热电冷却器也有着相对而言的缺点，适用环境中不可存在高温情况；虽然制冷效率高，但是制冷功率较低，所以只适用于小型设备；同时根据管理，对环境无污染的成本也相对高。
