红外热像仪是一种非接触式设备，能够检测红外能量（热量）并将其转变成可见光图像。

红外热像仪的工作原理不同于普通相机。普通的可见光照相机与人眼的基本工作原理相同：可见光能量撞击到某物，反射回来，探测器接收到反射的光，然后将其转变成图像。而热像仪利用热而不是可见光产生图像。热量（又称红外能或热能）和光都是电磁波谱的组成部分，但是能检测可见光的相机无法检测热能，反之亦然。热像仪捕捉红外能，并通过数字或模式视频输出的数据生成图像。

热像仪由一片镜头、一个热传感器、处理电子器件和一个机械外壳组成。镜头将红外能量聚集到传感器上。传感器有各种像素配置，这就是热像仪的分辨率。与可见光摄像机相比，热像仪的分辨率较低，因为热探测器需要感应波长比可见光大得多的能量，这要求每个传感元件明显更大。因此，与同样机械尺寸的可见光传感器相比，热像仪的分辨率要低得多（像素更少）。选择一台合适的红外热像仪时需要考虑的重要参数包括分辨率、范围、视场角、调焦、热灵敏度和波长范围。

热像仪能够在完全黑暗或烟雾弥漫的环境中进行检测，能够检测到许多肉眼无法看到或普通摄像机检测不到的事物，但是会被一些材料阻挡。

热像仪的潜在用途几乎是无穷无尽的。热像仪最初专为监视和军事行动而研发，如今广泛应用于建筑检测（水分、隔热、屋顶等）、消防、无人驾驶车辆和自动制动、体表温度筛查、工业检测、科研等等。