El efecto Peltier se produce cuando dos conductores diferentes forman una unión eléctrica, lo que hace que los electrones fluyan en una dirección específica que genera calor en un lado de la unión y frío en el otro. La unión utiliza dos tipos de conductores, uno rico en electrones (tipo n) y uno que puede aceptar electrones (tipo p).
Jean Peltier descubrió el efecto en 1834, pero siguió siendo una curiosidad de laboratorio hasta el descubrimiento de los semiconductores. Un dispositivo Peltier típico intercala una delgada serie de semiconductores tipo p y tipo n entre dos placas de metal junto con conductores de corriente continua. Una placa de metal absorbe calor mientras que la placa opuesta pierde calor y proporciona el efecto de enfriamiento. El "lado caliente" puede alcanzar los 200 grados Celsius, mientras que el "lado frío" alcanzará los 100 grados Celsius. El rango de temperatura depende del tamaño del dispositivo y de los materiales utilizados.
La mayoría de los fabricantes utilizan telururo de bismuto o telururo de plomo para los semiconductores. Los dispositivos Peltier comerciales varían en tamaño desde media pulgada cuadrada hasta 3 pulgada cuadrada, y se pueden conectar en serie para cubrir un área grande. Los dispositivos Peltier pueden enfriar los chips de computadora cuando se usan con disipadores de calor, y muchos refrigeradores portátiles utilizan dispositivos Peltier que funcionan con baterías.