熱電素子（サーモエレメント）は、熱エネルギーを電気エネルギーに、あるいは電気エネルギーを熱エネルギーに変換することができる不思議な素子です。

もう少し正確に言うと、素子の両面に温度差を与えることで、電流が発生する現象が起こります。（これをゼーベック効果と言います。）
逆に、熱電素子に電流を流すと素子の一方の面で吸熱が、もう一方の面で発熱する現象が起こります。（これをペルチェ効果と言います。）

これらの現象は、熱電素子を形成する半導体内での電子の挙動に由来します。

ゼーベック効果は1821年に、ペルチェ効果は1834年に発見されました。
それぞれ発見した物理学者の名が冠されています。

ペルチェ効果を利用したコンピューターのCPU冷却や、自動販売機の保温・冷却、温熱治療の医療機器などが実用化され、最近では小型のドリンククーラーやネッククーラーなども販売されています。

一方でゼーベック効果による「熱電発電」は、発見から200年経った今でも広く普及するには至っていません。
発電効率が低く、材料の多くがレアメタル、しかも有毒であることがネックとなっているようです。