半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)的熱電偶上下各有一個接頭。其中一個接頭電流從N型半導(dǎo)體流向P型半導(dǎo)體，由于產(chǎn)生電子-空穴對而導(dǎo)致內(nèi)能的降低，溫度下降并吸收周圍環(huán)境的熱量，該接頭稱為冷端，這就是半導(dǎo)體制冷。另一個接頭電流反向流動，由于電子-空穴對的復(fù)合而導(dǎo)致內(nèi)能的提高，溫度上升并向周圍放熱，該接頭稱為熱端。

    當半導(dǎo)體制冷的冷端通過熱交換器吸收冷卻空間和物品的熱量(這部分熱量就是半導(dǎo)體制冷的制冷量)時，將熱量通過熱電偶傳送到半導(dǎo)體制冷的熱端。它又通過熱交換器向冷卻水或空氣散熱，將冷卻水和物品的熱量轉(zhuǎn)移到周圍環(huán)境中去，從而實現(xiàn)制冷。