प्रकृति में, परम शून्य से ऊपर तापमान वाली सभी वस्तुएँ लगातार आसपास के स्थान में अवरक्त विकिरण ऊर्जा उत्सर्जित करती हैं। किसी वस्तु की अवरक्त विकिरण ऊर्जा का परिमाण और तरंग दैर्ध्य के साथ इसका वितरण इसकी सतह के तापमान से निकटता से संबंधित है। इसलिए, किसी वस्तु द्वारा उत्सर्जित अवरक्त ऊर्जा को मापकर, उसकी सतह का तापमान सटीक रूप से निर्धारित किया जा सकता है; यह अवरक्त विकिरण थर्मोमेट्री का उद्देश्य आधार है।
एक इन्फ्रारेड थर्मामीटर में एक ऑप्टिकल सिस्टम, एक फोटोडिटेक्टर, एक सिग्नल एम्पलीफायर, सिग्नल प्रोसेसिंग और डिस्प्ले आउटपुट होता है। ऑप्टिकल प्रणाली अपने दृश्य क्षेत्र के भीतर लक्ष्य की अवरक्त विकिरण ऊर्जा को केंद्रित करती है; दृश्य क्षेत्र का आकार ऑप्टिकल घटकों और उनकी स्थिति से निर्धारित होता है। अवरक्त ऊर्जा को फोटोडिटेक्टर पर केंद्रित किया जाता है और संबंधित विद्युत संकेत में परिवर्तित किया जाता है। इस सिग्नल को सिग्नल प्रोसेसिंग सर्किट द्वारा प्रवर्धित और संसाधित किया जाता है, और उपकरण के आंतरिक एल्गोरिदम और लक्ष्य उत्सर्जन के अनुसार सुधार के बाद, इसे मापे जा रहे लक्ष्य के तापमान मूल्य में परिवर्तित किया जाता है। इसके अलावा, लक्ष्य और थर्मामीटर की पर्यावरणीय स्थितियों, जैसे तापमान, वायुमंडल, प्रदूषण और हस्तक्षेप पर विचार किया जाना चाहिए, साथ ही प्रदर्शन संकेतकों को प्रभावित करने वाले इन कारकों के लिए संबंधित सुधार विधियों पर भी विचार किया जाना चाहिए।
