半導體制冷器是一個小電壓，電流的特性，在一些中小功率熱量傳輸，但是需要復雜控溫的熱控過程中，可以提供很大的幫助。半導體致冷器并不能應用在所有的領域，但在一些特定的情況下它是唯一的選擇。與其他制冷設備相比，熱電制冷器具有很多優勢。其中包括：
● 可以降溫到環境溫度以下：傳統的散熱器需要將溫度升高到環境溫度以上才可以使用，與其不同的是熱電制冷器具有將物體溫度降低到環境溫度以下的能力。
● 同一器件可以滿足升溫和降溫的要求：熱電制冷器可以通過調整加載的直流電流的方向，調整制冷或者加熱模式。應用這一特點就不必在給定體系內加入另外獨立的加熱或者制冷功能元件。
● 精確的溫度控制：由于熱電制冷器具有一個閉路溫度控制循環，它可以在±0.1 ℃范圍內精確地控制溫度。
● 高可靠性：由于全部為固態基構造，熱電制冷器具有很高的可靠性。盡管某種程度上與應用條件有關，但是典型熱電制冷器的壽命一般可以達到200,000小時以上。
● 電子靜音：與傳統的機械式制冷器件不同，熱電制冷器在工作過程中基本上不會產生任何電子干擾信號，它可以與敏感的電子感應器相連接，并不會干擾其工作。另外，它在運行過程中也不會產生任何噪音。
● 可以在任意角度下工作：熱電制冷器可以在任意角度和零重力狀態下工作。
● 簡單方便的能源供給：熱電制冷器能夠直接使用直流電源，并且加載電源的電壓和電流能夠在很大范圍內變化。在許多條件下，還可以使用脈沖寬度調制。