V prírode všetky objekty s teplotou nad absolútnou nulou neustále vyžarujú energiu infračerveného žiarenia do okolitého priestoru. Veľkosť energie infračerveného žiarenia objektu a jeho distribúcia pozdĺž vlnovej dĺžky úzko súvisia s jeho povrchovou teplotou. Preto meraním infračervenej energie vyžarovanej samotným objektom možno presne určiť jeho povrchovú teplotu; toto je objektívny základ pre termometriu infračerveného žiarenia.
Infračervený teplomer pozostáva z optického systému, fotodetektora, zosilňovača signálu, spracovania signálu a výstupu na displej. Optický systém sústreďuje energiu infračerveného žiarenia cieľa vo svojom zornom poli; veľkosť zorného poľa je určená optickými komponentmi a ich polohami. Infračervená energia je zaostrená na fotodetektor a prevedená na zodpovedajúci elektrický signál. Tento signál je zosilnený a spracovaný obvodom spracovania signálu a po korekcii podľa interného algoritmu prístroja a emisivity cieľa je prevedený na hodnotu teploty meraného cieľa. Okrem toho by sa mali zvážiť podmienky prostredia cieľa a teplomera, ako je teplota, atmosféra, znečistenie a rušenie, spolu s príslušnými korekčnými metódami pre tieto faktory ovplyvňujúce ukazovatele výkonnosti.
