Die gängigste Anwendung im Thermoelektrischen Bereich ist das Kühlen mittels Peltier-Modulen. Peltier-Module sind elektrische Kältemaschinen ohne beweglichen Teile und Kältemittel.
Als Heizelement eingesetzt, arbeitet dass Peltier-Modul wie eine Wärmepumpe und ist somit effizienter als eine klassische Heizpatrone.
Thermogeneratoren oder thermoelektrische Generatoren ermöglichen die direkte Umwandlung von Wärme in elektrische Energie.