热电材料是通过其内部载流子的移动及其相互作用，来完成电能和热能之间相互转换的一种功能材料。与一般的发电方法相比，优势在于没有外部的转动部件，因此工作时没有噪声、没有部件之间的磨损等。另外，由于它没有流体态的介质，可以说基本没有环境污染。热电材料的主要特点是：它可以像压缩软件一样把热量打包，传送给材料中电能的载体——电子或空穴载流子，它们在把热量从温度高的一端运输到温度低的一端的同时，由于电子或空穴的定向移动，这种材料的两端就会产生电压。而所产生的这种电压，就为人们提供了可利用的能源。
热电材料的理想特性一般要求，内阻较低以减少内部电流产生的损耗（发热）；较低的导热系数（热导率）以减少从高温端向低温端的热传导；较高的热电动势（开路）。大多数物质的热电动势只有几微伏每度温差，不适宜作为热电材料。最适合的材料是半导体材料，如碲化铅、锗硅合金、碲化锗，等等。
