I naturen udsender alle objekter med temperaturer over det absolutte nulpunkt konstant infrarød strålingsenergi til det omgivende rum. Størrelsen af et objekts infrarøde strålingsenergi og dets fordeling langs bølgelængden er tæt forbundet med dets overfladetemperatur. Ved at måle den infrarøde energi, der udstråles af et objekt selv, kan dets overfladetemperatur derfor bestemmes nøjagtigt; dette er det objektive grundlag for termometri for infrarød stråling.
Et infrarødt termometer består af et optisk system, en fotodetektor, en signalforstærker, signalbehandling og displayudgang. Det optiske system fokuserer den infrarøde strålingsenergi fra målet inden for dets synsfelt; størrelsen af synsfeltet bestemmes af de optiske komponenter og deres positioner. Den infrarøde energi fokuseres på fotodetektoren og omdannes til et tilsvarende elektrisk signal. Dette signal forstærkes og behandles af signalbehandlingskredsløbet, og efter korrektion i henhold til instrumentets interne algoritme og målemissivitet, konverteres det til temperaturværdien for det mål, der måles. Derudover bør de miljømæssige forhold for målet og termometeret, såsom temperatur, atmosfære, forurening og interferens, tages i betragtning, sammen med tilsvarende korrektionsmetoder for disse faktorer, der påvirker ydeevneindikatorer.
