przechowywanie i transport tkanek oraz preparatów biologicznych, komory klimatyczne, termocyklery, chłodzenie nagrzewających się elementów elektronicznych, w tym m.in. procesorów i kart graficznych komputerów, chłodzenie generatorów wysokiej mocy, chłodzenie diod laserowych, urządzenia wzorcowe temperatury o wysokiej dokładności (mierniki), termostaty do akwarium i terrarium, przenośne lodówki, komory do przechowywania win, regulacja temperatury w pojazdach, inne procesy i urządzenia wymagające precyzyjnej regulacji temperatury.
Wydajność chłodzenia za pomocą ogniw Peltiera może być zwiększona poprzez połączenie dwóch ogniw – po połączeniu strony gorącej jednego modułu ze stroną zimną modułu kolejnego. W zależności od liczby połączonych w ten sposób elementów, można uzyskiwać coraz niższe temperatury, co ograniczone jest tylko maksymalną wydajnością całego układu.