红外热像仪是利用红外探测器、光学成像镜和光机扫描系统(目前先进的焦平面技术省去了光机扫描系统)将被测目标的红外辐射能量分布图反映在红外探测器的光敏元上。在光学系统和红外探测器之间，有一个光机扫描机构(焦平面热像仪没有这个机构)扫描被测物体的红外热像，并聚焦在单元或分光探测器上。探测器将红外辐射能转换成电信号，经过放大处理，转换或标准视频信号通过电视屏幕或监控器显示红外热像图。

热像仪广泛应用于军事和民用。随着热成像技术的成熟和各种低成本适合民用的热成像仪的出现，它在国民经济各部门中发挥着越来越重要的作用。在工业生产中，许多设备常用于高温、高压和高速运行。红外热成像仪用于检测和监控这些设备，不仅可以保证设备的安全运行，还可以发现异常情况，及时消除隐患。同时，热像仪也可以用于工业产品的质量控制和管理。