半导体制冷器的尺寸小，可以制成体积不到1cm³的制冷器;重量轻，微型制冷器能够做到只有几十克甚至数克;无机械传动部分，工作中无噪音，无液态、气态工作介质，因而不污染环境，制冷参数不受空间方向以及重力影响，在大的机械过载条件下，能够正常地工作;通过调节工作电流的大小，可方便调节制冷速率;通过切换电流方向，可使制冷器从制冷状态转变为制热工作状态;作用速度快，使用寿命长，且易于控制。
虽然半导体制冷的研究面临诸多困难，但是可以欣喜地看到当前研究仍然呈现出一片欣欣向荣的景象。到目前为止，国内外的学者从不同角度去提高半导体的制冷效率，展现出各自的优势和实用性。但是半导体制冷的研究当前还存在以下问题。
(1)半导体制冷要想达到机械压缩制冷相当的制冷效率，材料的优值系数就必须提高。然而，直到现在，科学家对半导体制冷材料的研究并未有很大突破。半导体制冷温差较小和制冷系数不高是半导体制冷的缺点，而材料的优值系数不高导致这些缺点从而是阻碍半导体制冷发展的最主要因素，因此半导体材料的性能即优值系数z还有待于进一步的提高。
(2)有关冷、热端散热系统的优化设计的研究较少。这使得半导体制冷的设计多半处于理论计算阶段，半导体制冷的实际运行效果不能得到很好的保证。所以要不断深入进行半导体制冷器模块设计和系统性能优化的研究。
(3)相关领域的技术与手段的引用较少，材料的优值系数的停滞影响了整个半导体制冷行业的发展，所以运用包括新理论和新技术来研究和完善就变得非常重要。半导体制冷也是一个交叉学科，需要不同方面的知识相互配合，共同进步。
(4)随着科学技术的飞速发展，产品器件的尺寸有的越来越大，有的越来越小，有的状况越来越复杂，需要考虑多种因素。这样如何解决大功率半导体多级制冷的优化问题、小尺寸器件的局部散热问题和多因素的半导体热电能量转换问题就成为今后不断努力研究的内容 。
