Secara semula jadi, semua objek dengan suhu melebihi sifar mutlak sentiasa memancarkan tenaga sinaran inframerah ke ruang sekeliling. Magnitud tenaga sinaran inframerah objek dan taburannya sepanjang panjang gelombang berkait rapat dengan suhu permukaannya. Oleh itu, dengan mengukur tenaga inframerah yang dipancarkan oleh objek itu sendiri, suhu permukaannya boleh ditentukan dengan tepat; ini adalah asas objektif untuk termometri sinaran inframerah.
Termometer inframerah terdiri daripada sistem optik, pengesan foto, penguat isyarat, pemprosesan isyarat, dan output paparan. Sistem optik memfokuskan tenaga sinaran inframerah sasaran dalam bidang pandangannya; saiz medan pandangan ditentukan oleh komponen optik dan kedudukannya. Tenaga inframerah difokuskan pada pengesan foto dan ditukar kepada isyarat elektrik yang sepadan. Isyarat ini dikuatkan dan diproses oleh litar pemprosesan isyarat, dan selepas pembetulan mengikut algoritma dalaman instrumen dan pemancaran sasaran, ia ditukar kepada nilai suhu sasaran yang diukur. Di samping itu, keadaan persekitaran sasaran dan termometer, seperti suhu, atmosfera, pencemaran, dan gangguan, harus dipertimbangkan, bersama-sama dengan kaedah pembetulan yang sepadan untuk faktor-faktor yang mempengaruhi penunjuk prestasi ini.
