Efectul Peltier apare când doi conductori diferiți formează o joncțiune electrică, determinând curgerea electronilor într-o anumită direcție care generează căldură pe o parte a joncțiunii și rece pe cealaltă parte. Joncțiunea utilizează două tipuri de conductori, unul bogat în electroni (tip n) și unul care poate accepta electroni (tip p).
Jean Peltier a descoperit efectul în 1834, dar a rămas o curiozitate de laborator până la descoperirea semiconductorilor. Un dispozitiv Peltier tipic formează o gamă subțire de semiconductori de tip p și de tip n între două plăci metalice împreună cu conductori pentru curent continuu. O placă metalică absoarbe căldura, în timp ce placa opusă pierde căldura și asigură efectul de răcire. "Partea fierbinte" poate atinge 200 de grade Celsius, în timp ce "partea rece" va ajunge la minus 100 de grade Celsius. Domeniul de temperatură depinde de dimensiunea dispozitivului și de materialele utilizate.
Majoritatea producătorilor utilizează telurură de bismut sau telură de plumb pentru semiconductori. Dispozitivele comerciale Peltier variază în mărime de la o jumătate de centimetru pătrat până la 3 centimetri pătrați și pot fi cablate în serie pentru a acoperi o suprafață mare. Aparatele Peltier pot răci chips-uri de computer când sunt folosite cu radiatoare, iar multe răcitoare portabile utilizează dispozitive Peltier alimentate de la baterie.