في الطبيعة، جميع الأجسام التي تزيد درجات حرارتها عن الصفر المطلق تبعث باستمرار طاقة الأشعة تحت الحمراء إلى الفضاء المحيط بها. يرتبط حجم طاقة الأشعة تحت الحمراء للجسم وتوزيعها على طول الطول الموجي ارتباطًا وثيقًا بدرجة حرارة سطحه. لذلك، من خلال قياس طاقة الأشعة تحت الحمراء التي يشعها الجسم نفسه، يمكن تحديد درجة حرارة سطحه بدقة؛ هذا هو الأساس الموضوعي لقياس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء.
يتكون مقياس الحرارة بالأشعة تحت الحمراء من نظام بصري، وكاشف ضوئي، ومضخم إشارة، ومعالجة الإشارات، وإخراج العرض. يقوم النظام البصري بتركيز طاقة الأشعة تحت الحمراء للهدف ضمن مجال رؤيته؛ يتم تحديد حجم مجال الرؤية من خلال المكونات البصرية ومواقعها. يتم تركيز طاقة الأشعة تحت الحمراء على الكاشف الضوئي وتحويلها إلى إشارة كهربائية مقابلة. يتم تضخيم هذه الإشارة ومعالجتها بواسطة دائرة معالجة الإشارة، وبعد التصحيح وفقًا للخوارزمية الداخلية للجهاز وانبعاثية الهدف، يتم تحويلها إلى قيمة درجة حرارة الهدف الذي يتم قياسه. بالإضافة إلى ذلك يجب مراعاة الظروف البيئية للهدف ومقياس الحرارة مثل درجة الحرارة والجو والتلوث والتداخل، إلى جانب طرق التصحيح المقابلة لهذه العوامل المؤثرة على مؤشرات الأداء.
