半導體制冷裝置不需要機械傳動部分，體積小，無噪音，運行可靠，維修方便，冷卻速度快，易于控制。這些優點使它多用于那些不便使用機械致冷裝置的場所，例如，可作為電子計算機、石英品體振蕩器、激光發光體和電視攝像管等設備中的電子器件冷卻器，可作為用熱電偶測溫的半導體人工零點儀(使冷節點溫度穩定保持為0℃)和測量空氣露點、濕度的半導體露點儀及半導體露點濕度儀等測量儀表所需的冷源，還可用于制作精密機床的油箱冷卻器、低溫醫療用的“冷刀"等。此外，用半導體制冷器件制成的熱泵，只需改變電流方向就可切換為制冷或是供熱，控制十分簡易方便。

半導體制冷裝置在使用時，應防止碰撞和出烈振動，通電以前，應先使熱端冷卻(先開通風機或先通冷卻水)，以防熱端溫度過高(不超過60℃)燒壞電堆。非熱泵型半導體制冷裝置的電源極性切繳接反，不然會造成失調，甚至損壞電堆。