העיקרון של צילום תרמי אינפרא אדום: צבעים שונים בתמונה התרמית מייצגים טמפרטורות שונות של האובייקט הנמדד. על ידי התבוננות בתמונה התרמית, נוכל לראות את התפלגות הטמפרטורה הכוללת של המטרה הנמדדת, ללמוד את הטמפרטורה של המטרה ולאחר מכן לשפוט את השלב הבא. עקרון העבודה של מצלמות הדמיה תרמיות מודרניות הוא לזהות ולמדוד קרינה באמצעות מכשירים אופטו-אלקטרוניים כדי לבסס את הקשר בין קרינה וטמפרטורת פני השטח.
כל העצמים פולטים קרינת אינפרא אדומה מעל האפס המוחלט (-273 מעלות צלזיוס). הדמיה התרמית משתמשת בגלאי אינפרא אדום ועדשת אובייקטיבי הדמיה אופטית כדי לקבל את מפת חלוקת אנרגיית הקרינה האינפרא-אדום המוחזרת של המטרה הנמדדת, ומחזירה אותה על האלמנט הרגיש לאור של גלאי האינפרא אדום כדי לקבל תמונה תרמית אינפרא אדום. זה מתאים לשדה חלוקת החום על פני האובייקט.
