Die Kälteerzeugung mit Peltier-Elementen hat einen schlechteren Wirkungsgrad als herkömmliche Kompressor-Kühlschränke. Daher finden wir diese Technologie nur in Sonderanwendungen, bei denen die Eigenschaften der Peltier-Elemente entscheidend sind. Im Gegensatz zum Kompressor-Kühlschrank besitzt die Peltier-Kühleinrichtung keine Kältemittel und keine bewegten Teile. Sie ist geräuschlos und vibriert nicht. Zum Betrieb ist nur eine Gleichspannung nötig. Ein weiterer Vorteil ist die gute Regelbarkeit. Die meisten Kompressor- Kühltruhen oder  -kühlschränke arbeiten nur mit zwei Zuständen  (Ein oder Aus). Peltier-Elemente sind klein und kompakt und verfügen über eine hohe spezifische Kälteleistung. Die Hauptanwendungen sind transportierbare Kühlboxen zum Transport von Medikamenten, Kühlfächer in Autos, thermoelektrische Kühlung bei der Temperaturkontrolle in wissenschaftlichen Instrumenten, elektronischen und optoelektronischen Systemen (Kühlung von Laser oder Infrarotdedektoren), Mikroprozessorkühlung in PCs und kompakte Schaltschrankkühlung (E-Technik).

Es wurde untersucht, ob Peltierelemente sich für die Klimatisierung von kleinen und leichten Yachten einsetzen lassen.