红外线辐射是自然界存在的一种最为广泛的电磁波辐射，温度在绝对零 下都会产生自身的分子和原子无规则的运动，并不停地辐射出热红外能量，分子和原子的剧烈，辐射的能量愈大，反之，辐射的能量愈小。红外线的波长在0.76~100μm之间，按波长的范围可分为近红外、中红外、远红外、极远红外四类，它在电磁波连续频谱中的位置是处于无线电波与可见光之间的区域。
红外热像仪是利用红外探测器、光学成像物镜，接受被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元上。由探测器将红外辐射能转换成电信号，成像装置的输出信号就可以完全一一对应地模拟扫描物体表面温度的空间分布，经放大处理、转换或标准视频信号传至显示屏上，得到与物体表面热分布相应的热像图。红外焦平面阵列是指放在光学系统上的一块芯片，在这块如同邮票大小的芯片上，不仅集成了成千上万个红外探测器，而且与各探测器相匹配的信号放大与处理电路也集成在一起，形成一个整体，使能够像眼睛一样摄取目标的完整图像，而且缩小了体积，降低了功耗。不仅如此，由于CCD成像器件具有更高的灵敏度和热分辨率，使探测距离和识别能力也有明显提高。世界上只有少数的国家（美、法、英等）掌握了阵列焦平面制造技术。
这种热像图与物体表面的热分布场相对应；实质上是被测目标物体各部分红外辐射的热像分布图。运用这一方法，便能实现对目标进行远距离热状态图像成像和测温并进行分析判断。由于信号非常弱，与可见光图像相比，缺少层次和立体感，因此，在实际动作过程中为更有效地判断被测目标的红外热分布场，常采用一些辅助措施来增加仪器的实用功能，如图像亮度、对比度的控制，实标校正，伪色彩描绘等高线和直方进行数学运算等。
