在畜牧業中熱電制冷主要用于儲存良種畜的精液。動物的精子在室溫下很快會死亡；在0℃時可存活幾天；在-78℃時則可存活幾年，用熱電制冷的冷藏瓶在低溫下保存和輸送動物梢液十分方便。
熱電制冷在醫學上的應用更為廣泛。例如，在外科小手術中，用熱電制冷器對淺表的腔壁很薄的小膿腫施行冷凍麻醉，然后施行切開排膿手術。又如冷凍止血、冷凍切除白內障等。組織切片中用熱電制冷器，設備簡單、小巧，降溫快，大大縮短制片時間，并能提高制片質量。熱電制冷器還是低溫手術的冷卻設備，用熱電制冷器做成降溫帽為患者頭部降溫。藥用熱電冷藏箱，容積在1 0-20升時，經濟性比機械式制冷好，用于保存血槳、疫苗、血清、藥品等。生物試驗用的小型恒溫槽也采用熱電制冷方式。
