半导体制冷装置不需要机械传动部分，体积小，无噪音，运行可靠，维修方便，冷却速度快，易于控制。这些优点使它多用于那些不便使用机械致冷装置的场所，例如，可作为电子计算机、石英品体振荡器、激光发光体和电视摄像管等设备中的电子器件冷却器，可作为用热电偶测温的半导体人工零点仪(使冷节点温度稳定保持为0℃)和测量空气露点、湿度的半导体露点仪及半导体露点湿度仪等测量仪表所需的冷源，还可用于制作精密机床的油箱冷却器、低温医疗用的“冷刀"等。此外，用半导体制冷器件制成的热泵，只需改变电流方向就可切换为制冷或是供热，控制十分简易方便。
半导体制冷装置在使用时，应防止碰撞和出烈振动，通电以前，应先使热端冷却(先开通风机或先通冷却水)，以防热端温度过高(不超过60℃)烧坏电堆。非热泵型半导体制冷装置的电源极性切缴接反，不然会造成失调，甚至损坏电堆。
