热电效应是一个由温差产生电压的直接转换，且反之亦然。简单的放置一个热电装置，当他们的两端有温差时会产生一个电压，而当一个电压施加于其上，他也会产生一个温差。这个效应可以用来产生电能、测量温度，冷却或加热物体。因为这个加热或制冷的方向决定于施加的电压，热电装置让温度控制变得非常容易。

一般来说，热电效应这个术语包含了三个分别经定义过的效应，塞贝克效应（Seebeck effect，由Thomas Johann Seebeck发现 。）、帕尔帖效应（Peltier effect，由Jean-Charles Peltier发现。），与汤姆孙效应（Thomson effect，由威廉·汤姆孙发现）。在很多教科书上，热电效应也被称为帕尔帖-塞贝克效应（Peltier–Seebeck effect）。它同时由法国物理学家晋·查理·阿提鞍斯·帕尔帖（Jean Charles Athanase Peltier）与爱沙尼亚裔德国物理学家托马斯·约翰·塞贝克 （Thomas Johann Seebeck）分别独立发现。 还有一个术语叫焦耳加热，也就是说当一个电压通过一个阻抗物质上，即会产生热，它是多少有关系的，尽管它不是一个普通的热电效应术语（由于热电设备的非理想性，它通常被视为一个产生损耗的机制）。帕尔帖-塞贝克效应与汤姆孙效应是可逆的，但是焦耳加热不可逆。

The thermoelectric effect is the direct conversion of temperature differences to electric voltage and vice versa. A thermoelectric device creates voltage when there is a different temperature on each side. Conversely, when a voltage is applied to it, it creates a temperature difference. At the atomic scale, an applied temperature gradient causes charge carriers in the material to diffuse from the hot side to the cold side.