熱電制冷的理論基礎(chǔ)是固體的熱電效應(yīng)，在無外磁場存在時，它包括五個效應(yīng)，導熱、焦耳熱損失、西伯克(seebeck)效應(yīng)、帕爾帖(peltire)效應(yīng)和湯姆遜(thomson)效應(yīng)。熱電制冷又稱作溫差電制冷，或半導體制冷，它是利用熱電效應(yīng)(即帕米爾效應(yīng))的一種制冷方法。

　　基本熱電偶的制冷特性包括制冷量、消耗的電功率、制冷性能系數(shù)。

　　熱電制冷的性能由工作參數(shù)和電偶本身的材料特性所決定，包括工作電流i、電偶的材料的物理性質(zhì)(溫差電動勢、電阻、熱導率)等。

　　為了獲得更低的制冷溫度(或更大的溫差)可以采用多級熱電制冷。它由單級電堆聯(lián)結(jié)而成。前一級的冷端是后一級熱端的散熱器。