У природи, сви објекти са температурама изнад апсолутне нуле константно емитују енергију инфрацрвеног зрачења у околни простор. Величина енергије инфрацрвеног зрачења објекта и његова дистрибуција дуж таласне дужине уско су повезани са температуром његове површине. Стога, мерењем инфрацрвене енергије коју зрачи сам објекат, може се тачно одредити температура његове површине; ово је објективна основа за термометрију инфрацрвеног зрачења.
Инфрацрвени термометар се састоји од оптичког система, фотодетектора, појачивача сигнала, обраде сигнала и излаза на екрану. Оптички систем фокусира енергију инфрацрвеног зрачења мете унутар свог видног поља; величина видног поља одређена је оптичким компонентама и њиховим положајима. Инфрацрвена енергија се фокусира на фотодетектор и претвара у одговарајући електрични сигнал. Овај сигнал се појачава и обрађује помоћу кола за обраду сигнала, а након корекције према интерном алгоритму инструмента и емисивности циља, претвара се у температурну вредност мете која се мери. Поред тога, треба узети у обзир услове околине мете и термометра, као што су температура, атмосфера, загађење и сметње, заједно са одговарајућим методама корекције за ове факторе који утичу на индикаторе учинка.
