红外热像仪是利用红外探测器和光学成像物镜接收被测目标的红外辐射能量分布图形反映到红外探测器的光敏元件上，从而获得红外热像图，这种热像图与物体表面的热分布场相对应，通俗的讲红外热像仪就是将物体发出的不可见红外能量转变为可见的热图像，热图像的上面的不同颜色带包被测物体的不同温度。
 

　　热像仪时一种无需与设备直接接触便可检测出红外波长频谱中的热图案的设备。早期型号的热像仪称为“光导探测器”。从1916年至1918年，美国发明家Theodore Case利用光导探测器做实验，通过与光子(而不是热能)直接交互作用产生信号。最终发明了速度更快、更灵敏的光导探测器。20世纪四十年代和五十年代期间，为了满足日益增长的军事应用领域的需求，热成像技术不断演变，取得了长足的发展。
 

　　直到20世纪六十年代，热成像技术才被用于非军事应用领域，虽然早期的热成像系统很笨重、数据采集速度缓慢而且分辨率不佳，但它们还是被用于工业应用领域，例如检查大型输配电系统。
 

　　20世纪七十年代，军事应用领域的持续发展造就了第一个便携式系统。该系统可用于建筑诊断和材料无损测试等应用领域。20世纪七十年代的热成像系统结实耐用而且非常可靠，但与现代热像仪相比，它们的图像质量不佳。到20世纪八十年代初期，热成像技术已广泛应用于医疗、主流行业以及建筑检查领域。经过校准后，热成像系统可以制作完整的辐射图像，这样便可测量该图像中任意位置的辐射温度。辐射图像是指包含图像内各点处的温度测量计算值的热图像。
 

　　安全可靠的热像仪冷却器经过改进，取代了沿用已久的用于冷却热像仪的压缩气或液化气。
 

　　此外，人们还开发并大量生产了成本较低，基于管道的热电光导摄像管(PEV)热成像系统。
 

　　虽然不能进行辐射测量，但PEV热成像系统轻巧灵便、携带方便，而且无需冷却便可操作。
 

　　20世纪八十年代后期，一种称为焦平面阵列(FPA)的新设备从军事应用领域转至商业市场。焦平面阵列(FPA)是一种图像传感设备，由位于镜头焦平面处的红外传感探测器的阵列(通常为矩形)组成，这大大改进了原始的扫描式探测器，从而提高了图像质量和空间分辨率。