Por outro lado, este efeito, conhecido como efeito Peltier, provoca um gradiente de temperatura quando é aplicada uma corrente externa ao condutor. Este fenómeno deve-se aos diferentes níveis de energia das bandas de condução dos materiais envolvidos. Assim, os portadores de carga têm de absorver energia sob a forma de calor durante a transição de um material para o outro, fazendo com que o ponto de contacto arrefeça, ou podem libertar energia sob a forma de calor, fazendo com que o ponto de contacto aqueça.

Perante a crescente escassez de combustíveis fósseis e as mais recentes descobertas sobre o aquecimento global devido ao aumento das emissões de dióxido de carbono, o campo da termoeletricidade voltou a ser alvo de interesse público devido à sua utilização eficaz do calor residual. O objetivo é utilizar o calor residual dos motores térmicos, como os automóveis ou as centrais eléctricas convencionais, utilizando geradores termoeléctricos (TEG) para aumentar a sua eficiência. No entanto, os materiais termoeléctricos eficientes são também de grande interesse para aplicações de arrefecimento que utilizam o efeito Peltier, tais como a termóstase de componentes de temperatura crítica em lasers.