Ein Peltierelement ist in der Lage thermische Energie entgegen der natürlichen physikalischen Wärmeausdehnung örtlich zu verschieben. So wie ein Gegenstand auf einer geneigten Fläche bestrebt ist, diese Steigung hinabzugleiten, so ist die thermische Energie bestrebt, sich in Orte niedrigerem thermischen Niveaus hin auszudehnen. Benötigt man für das bewegen des Körpers den Berg hinauf etwa einen Motor, so kann für den Transport von Wärme von einem kaltem Niveau in eine warme Umgebung ein Peltierelement verwendet werden. Peltierelemente sind üblicher Weise quadratische Platten mit Kantenlängen zwischen 10 mm und 50 mm. Die Dicke liegt im Bereich zwischen 3 mm bis 5 mm. An einer der schmalen Seiten ragen zwei Leitungen für die elektrische Versorgung heraus.

Wird ein Gleichstrom durch das Peltierelement geleitet, so ist zu beobachten, dass eine der beiden Flächen abkühlt, während die andere Seite aufgeheizt wird. Wird die Stromrichtung umgekehrt, so wechseln die Seiten ihre Zustände. Nun kühlt die ehemals warme Seite ab, während die zuvor kalte Seite ihre Temperatur erhöht. Aufgrund dieser Wirkungsweise kann mit Peltierelementen gekühlt und geheizt werden. Hierfür wird eine Seite vollflächig und thermoschlüssig mit dem zu temperierenden Objekt kontaktiert. Diese Seite wird „Kaltseite“ genannt. Die andere Seite wird über einen Wärmetauscher (etwa Kühlkörper mit Lüfter oder Wasserkühler) auf möglichst konstantem Niveau gehalten. Zur einfachen Verständigung nennen wir diese Seite „Warmseite“.