半導體制冷設備與一般制冷設備的顯著區別在于：半導體制冷裝置不使用制冷劑，沒有運動部件，質量、尺寸宜于小型化，使用直流電工作。
由于不使用制冷劑，消除了制冷劑泄漏對人和環境造成的危害。特別是在密閉的工作室內，采用熱電制冷是十分合適的。
由于沒有運動部件，在熱電制冷器運行時，無噪聲、無振動、無磨損。因此工作可靠、維護方便、使用壽命長。如潛艇等特殊環境，對噪聲和振動有比較高的要求，維護操作亦力求簡便，半導體制冷裝置是比較理想的冷源。
熱電制冷器的容積尺寸宜于小型化。小型熱電制冷器的產冷量一般在幾瓦到幾十瓦之間，它的效率與容量大小無關，只取決于熱電堆的工作條件。微型熱電制冷器的容積和尺寸十分小，例如，可以達到一100℃ (173K)的四級復疊式半導體制冷器，它的產冷量只有幾十毫瓦，外形大小跟一只香煙盒相近。
半導體制冷裝置可以通過調節工作電壓來改變其產冷量和制冷溫度。作為儀器儀表的小型冷源，易于實現連續、精密的控制。如熱電制冷的零點儀可以達到±0.001K的精度。
大型的熱電空調裝置，改變電路的連接方式可以調節產冷量，低負菏時效率隨工作電流減小而提高，超負荷時產冷量可成倍增加。熱電制冷裝置的這種機動性比較適合船舶的使用要求。
由于熱電制冷的上述特點，在不能使用一般制冷劑和制冷裝置的特殊環境，以及小容量、小尺寸的制冷條件下.顯示出其優越性，成為現代制冷技術的一個重要組成部分。但是，目前半導體材料的成本比較高，熱電制冷的效率比較低，再加上制造工藝比較復雜，必須使用直流電等因素，這些都在一定程度上限制了熱電制冷的推廣和應用。
