自然界中一切温度高于绝对零度（-.15°C）的物体都能辐射红外能量，红外辐射的物理本质是热辐射，也是一种电磁波。

红外线是一种肉眼不可见的光线，在年被英国天文学家威廉·赫谢尔发现，又称为红外热辐射。红外辐射本质是一种电磁辐射，在物理学上定义波长在0.75~μm的电磁波。

红外辐射的波长介于可见光和微波之间，其短波与可见光波段的红光相邻，长波段与微波相接。

根据红外辐射的产生机理、红外辐射的应用和发展情况并结合考虑了红外辐射在地球大气层中的传输特性，进一步将0.75~μm的红外辐射划分为四个波段：

（1）近红外(NearInfrared,NIR):0.75~1μm

（2）短波红外，波长范围为1~3μm；

（3）中红外或中波红外，波长范围为3~5μm；

（4）远红外或长波红外，波长范围为7.5~14μm；

红外探测器利用红外辐射进行成像，基于红外在大气传输存在的“大气窗口”，红外线的应用分为短波红外、中波红外和长波红外三大类。短波红外利用目标反射环境中普遍存在的短波红外辐射，在分辨率和细节上类似于可见光图像；长波、中波红外成像利用室温目标自身发射的热辐射，用于各种红外热视设备。

当红外线在大气层内或穿透大气层时，会受到来自大气层对辐射传输的影响，而造成光的能力衰减，这也被称为大气消光。大气消光作用对红外辐射影响与波长有关，具有明显的选择性。红外在大气中有三个波段区间内具有很高的透过率，被称为“大气窗口”，分别为：短波红外区的1~3μm波段，中红外区3~5μm波段和远红外区8~14μm。

红外热成像仪运用光电技术以被动的方式探测物体所发出的红外辐射，算出物体表面每一点的温度，以不同的颜色来显示不同的温度，从而转换为可供人类视觉分辨的图像和图形。红外热成像仪可以突破人类视觉障碍，能在完全黑暗的环境下探测到物体，即使在有烟雾、粉尘的情况下也可实现探测，且不需要光源照明，因此可以全天候使用。由于红外热成像具有隐蔽性好、抗干扰性强、目标识别能力强、全天候工作等特点，在军事和民用领域都发挥着越来越重要的作用。