若將電源反接，則接點處的溫度相反變化。這一現象稱為珀耳帖效應，又稱熱-電效應。純金屬的熱電效應很小，若用一個N型半導體和一個P型半導體代替金屬，效應就大得多。接通電源后，上接點附近產生電子空穴對，內能減小，溫度降低，向外界吸熱，稱為冷端。另一端因電子空穴對復合，內能增加，溫度升高，并向環境放熱，稱為熱端。一對半導體熱電元件所產生的溫差和冷量都很小，實用的半導體制冷器是由很多對熱電元件經并聯、串聯組合而成，也稱熱電堆。單級熱電堆可得到大約60℃的溫差，即冷端溫度可達-10～-20℃。增加熱電堆級數即可使兩端的溫差加大。但級數不宜過多，一般為2～3級。