由溫差而引起電動勢以及由電流而引起吸熱和放熱的現象。又稱熱電現象。它包括塞貝克、珀耳帖及湯姆孫等三個效應。

　　塞貝克效應　將兩個不同導體（或半導體）兩端相連，組成一回路，當兩個接頭處在不同溫度時，在回路中有電動勢產生的現象。1821年由德國物理學傢T.J.塞貝克發現。這電動勢稱為溫差電動動勢。單位溫度差所產生的電動勢稱為溫差電動勢率：α12=ε/ΔT式中ε為溫差電動勢，ΔT為兩個接頭的溫度差。溫差電動勢率的數值決定於兩種連接材料的性質，它可表示成：α12=α1－α2式中α1、α2為隻與材料有關的參量，稱為材料1和材料2的絕對溫差電動勢率。半導體的絕對溫差電動勢率約比金屬的大1 000倍。溫差電動勢率也與溫度有關，隨著溫度的上升稍有下降。金屬的塞貝克效應常被應用於測量溫度，而半導體的塞貝克效應常可被用來將熱能直接轉化成電能，即制成半導體溫差發電器。

　　珀耳帖效應　當有電流通過由兩種不同材料組成的回路時，在兩種材料的接頭處會發生吸熱或放熱的現象。1834年由法國物理學傢J.C.A.珀耳帖發現。若由導體1到導體2流過接頭的電流為I，接頭處單位時間內吸收或放出熱量為Q，則有：Q=Π12I式中Π12稱為珀耳帖系數，正時表示吸熱，負時表示放熱。珀耳帖效應是可逆現象，當電流反向時，原來在接頭處吸熱的變為放熱，原來放熱的變為吸熱，即：Π12=－Π21珀耳帖系數與兩種連接材料的性質及接頭處的溫度有關，亦可表示成：Π12=Π1－Π2這裡Π1、Π2隻與材料的性質有關，它們與材料1及材料2的絕對溫差電動勢率α1、α2成正比：Π1=α1TΠ2=α2T式中T為接頭處的絕對溫度。由此可見，半導體的珀耳帖系數也比金屬大得多。利用半導體的珀耳帖效應可制造致冷機。在制作溫差發電機及致冷機時，為瞭提高效率必須選擇絕對溫差電動勢率高，而熱導率及電阻率低的材料，常采用一綜合參量——優值Z來衡量材料的優劣：Z=α2/μρ式中μ及ρ分別表示熱導率及電阻率。半導體Bi2Te3被認為是一種重要的溫差電材料，它的絕對溫差電動勢率α約為2×10伏/開，μ=1.5瓦/(米·開),ρ=10−5歐·米，可得Z≈2.7×10−3/開。

　　湯姆孫效應　當有電流流過存在溫度梯度的導體（或半導體）時，除焦耳熱外，還會產生附加的吸熱或放熱的現象。1856年由英國物理學傢W.湯姆孫發現。單位時間單位體積所吸收或放出的熱量可表示為：

式中 j為流過導體的電流密度，Δ T為導體兩端的溫度差，Δ x為導體的長度。 σ稱為湯姆孫系數。湯姆孫效應是可逆的熱效應，當電流反向時吸熱的變成放熱。 σ的大小及符號決定於材料的性質與溫度，它與材料的絕對溫差電動率有下面的關系： 上式提供瞭一種測量絕對溫差電動勢率的方法。