半導(dǎo)體制冷系統(tǒng)的熱電偶上下各有一個(gè)接頭。其中一個(gè)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(duì)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(gè)接頭電流反向流動(dòng)，由于電子-空穴對(duì)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(dāng)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(shí)，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(shí)現(xiàn)制冷。
