在自然界中，一切物体都会辐射红外线，因此利用探测器测定目标本身和背景之间的红外线差，可以得到不同的红外图像，称为热图像。同一目标的热图像和可见光图像不同，它不是人眼所能看到的可见光图像，而是目标表面温度分布的图像。或者可以说，它是人眼不能直接看到目标的表面温度分布，而是变成人眼可以看到的代表目标表面温度分布的热图像。运用这一方法，便能实现对目标进行远距离热状态图像成像和测温，并可进行智能分析判断。
通俗地讲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代表被测物体的不同温度。通过查看热图像，可以观察到被测目标的整体温度分布状况，研究目标的发热情况，从而进行下一步工作的判断。 现代热像仪的工作原理是使用光电设备来检测和测量辐射，并在辐射与表面温度之间建立相互联系。热像仪利用红外探测器和光学成像物镜接受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。
热成像夜视仪具有不受可见光影响、可24小时清晰成像、非接触测温、穿烟透雾等优势，可应用于人体测温、工业测温、自动驾驶、安消防、户外观察等。
自然界中一切温度高于绝对零度（-273.15°C）的物体都能辐射红外能量，红外热成像原理是基于探测物与背景的温差来成像的，其核心技术就是红外焦平面探测器的生产和研发。
红外探测器可以探测、收集目标物体的红外能量，将物体表面的红外热辐射转换成相应的电信号，然后经过放大和视频处理，形成可供肉眼观察的视频图像。通俗来讲，就是将不可见的红外辐射变为可见的热像图，并且能反映出目标表面的温度分布状态。
由于热成像是利用温度成像，不受可见光影响，因此可以无惧黑暗、眩光、雾霾等恶劣条件，实现”夜视“功能，在智能驾驶、安防监控、户外观察等领域都有广泛应用。
热成像的另一大功能就是测温，炼钢、高炉、冶金、石化等工业场景中，经常存在设备测温需求。 而人工巡检费时费力，还存在安全隐患，热成像能很好地解决这些问题，可以快速、安全、直观地查找判断设备过热故障。