热电模块是一种被称为珀耳帖元件、或热电元件的半导体电子部件，作为微型热泵使用。
接通直流电时，热量从热电模块的一侧向另一侧移动。这叫做”珀耳帖效应”。通过该现象，热电模块一侧被冷却的同时，另一侧将被加热(参考下图1)。并且，切换直流电源的极性时，该现象反转，产生相反方向的热量移动（参考下图2）。因此，热电模块根据使用条件不同，可以应用于冷却或加热目的。通过该功能，搭配感应器、控制器等一起使用，可以进行精密的温度调节控制。
此外，可以在热电模块的正反面形成温差，并取出其中的电能，这个过程称为“赛贝克效应（参考下图3）”。温差越大，取出的电能也越大。
热电模块用作近年被广泛关注的环境发电即热电发电的组件（赛贝克元件）。与火力发电及原子能发电不同，这种方法并不是通过水蒸气使涡轮机旋转，而是通过热电发电模块的正反面温差直接发电，因此环境负荷小，无须燃烧热源，作为CO2削减的重要一环，今后拥有巨大的潜力。