Термоэлектричеством назвали явление прямого перехода теплоты в электричество в твердых или жидких проводниках, а также эффект прямого нагревания и остывания спаев двух проводников проходящим электричеством. Термин «термоэлектричество» включает в себя три взаимосвязанных эффекта: термоэлектрический эффект Зеебека и электротермический эффект Пельтье и Томсона. Все три характеризуются соответствующими коэффициентами, различными для разнородных проводимых материалов. Эти коэффициенты связаны между собой так называемыми соотношениями Кельвина. Они вычисляются как параметрами спаев, так и свойствами самих проводников. Другие явления, в которых участвуют теплота и электричество, такие, как термоэлектронная эмиссия и тепловое действие тока, описываемое законом Джоуля – Ленца, сильно отличаются от термоэлектрических и электротермических эффектов.
Термоэлектрический эффект Зеебека. В 1820 Г.Эрстед сообщил о том, что магнитная стрелка вертится вблизи провода с электрическим током. В 1821 Т.Зеебек заметил, что стрела отклоняется также, когда два стыка замкнутой электрической цепи, составленной из двух разных проводящих материалов, поддерживаются при разной температуре. Зеебек сначала считал, что это исключительно магнитный эффект. Но впоследствии стало ясно, что разница температур вызывает появление электрического тока в цепи. Важной особенностью термоэлектрических свойств материалов, составляющих цепь, является напряжение на концах разомкнутой цепи (т.е. когда один из стыков электрически разъединен), так как в цепи ток и напряжение зависят от общего электросопротивления проводов. Это напряжение разомкнутой цепи VAB (T1, T2), зависящее от температур T1 и T2 спаев, называется термоэлектрической электродвижущей силой (термо-ЭДС). Зеебек сал основателем дальнейших работ в области термоэлектричества, измерив термо-ЭДС широкого круга твердых и жидких металлов, сплавов, минералов и даже ряда веществ, сейчас известных как полупроводники.