Każdy obiekt o temperaturze powyżej zera absolutnego (0 Kelvina = 273,15 ° C) emituje promieniowanie podczerwone. Samo ludzkie oko w odróżnieniu do detektora kamery termowizyjnej nie jest w stanie wykryć a tym bardziej zmierzyć długości fal promieniowania. Do tego niezbędny jest detektor czuły na promieniowanie IR. Detektor ten podstawie pomiaru intensywności promieniowania podczerwonego, określa on temperaturę powierzchni obiektu i za pomocą wyświetlacza sprawia iż staje się ono widoczne dla oka ludzkiego.
By promieniowanie podczerwone było widoczne dla ludzkiego oka, detektor rejestruje ich długość, przetwarza je na sygnał elektryczny i przypisuje do konkretnego koloru wskutek czego na ekranie wyświetlacza powstaje pełen obraz termowizyjny badanej powierzchni.
Kamera termowizyjna dokonuje pomiaru temperatury powierzchni badanego obiektu nie zaś temperatury jego wnętrza.
