Das Peltierelement ist ein Bauelement der Thermoelektrik, das Wärme von einer Elektrode zu einer anderen transportiert. Die beiden unterschiedlichen Halbleiter- Elektroden sind über Kupferdrähte miteinander verbunden. Der Peltier-Effekt, bei dem die eine Elektrode kalt und die andere heiß wird, entsteht bei Anlegen einer Spannung an die Elektroden, wobei die dotierten Halbleiter ihr Energieniveau ändern.
Die kalte Elektrode, die Coldplate, nimmt dabei Wärme auf die zur heißen Elektrode, der Hotplate, transportiert und dort abgeführt wird. Die zur Hotplate transportierte Wärme kann durch Kühlkörper und Lüfter abgeführt werden.
Peltierelemente, die als eine Art Wärmepumpe fungieren, werden u.a. in der Computertechnik zur Kühlung von Bauelementen wie CPUs eingesetzt. Sie haben je nach Größe eine Stromaufnahme von mehreren Ampere und arbeiten mit Temperaturdifferenzen von ca. 60°C, und werden auch als Icecaps bezeichnet.
Zur Steuerung des Peltierelements werden Thermistoren eingesetzt, über die die Steuerspannungen für die Peltierelemente erzeugt werden. Der Peltier-Effekt kann umgekehrt werden und aus Temperaturunterschieden Spannung erzeugen. Dieser als Seebeck-Effekt bekannte Effekt wird in Thermogeneratoren genutzt.