红外测温仪由光学系统、光电探测器、信号放大器及信号处理、显示输出等部分组成。光学系统汇聚其视场内的目标红外辐射能量，视场的大小由测温仪的光学零件及其位置确定。红外能量聚焦在光电探测器上并转变为相应的电信号。该信号经过放大器和信号处理电路，并按照仪器内部的算法和目标发射率校正后转变为被测目标的温度值。
红外测温仪原理是一种理想化的辐射体，它吸收所有波长的辐射能量，没有能量的反射和透过，其表面的发射率为1。但是，自然界中存在的实际物体，几乎都不是黑体，为了弄清和获得红外辐射分布规律，在理论研究中必须选择合适的模型，这就是普朗克提出的体腔辐射的量子化振子模型，从而导出了普朗克黑体辐射的定律，即以波长表示的黑体光谱辐射度，这是一切红外辐射理论的出发点，故称黑体辐射定律。
红外测温仪在电设备方面的应用：
在如下应用中，可以有效防止设备故障和计划外的断电事故的发生。
连接器-电连接部位会逐渐放松连接器，由于反复的加热(膨胀)和冷却(收缩)产生热量、或者表面脏物、炭沉积和腐蚀。非接触测温仪可以迅速确定表明有严重问题的温升。
电动机-为了保持电动机的寿命期，检查供电连接线和电路断路器(或者保险丝)温度是否一致。
电动机轴承-检查发热点，在出现的问题导致设备故障之前定期维修或者更换。
电动机线圈绝缘层-通过测量电动机线圈绝缘层的温度，延长它的寿命。
各相之间的测量-检查感应电动机、大型计算机和其它设备的电线和连接器各相之间的温度是否相同。
变压器-空冷器件的绕组可直接用红外测温仪测量以查验过高的温度，任何热点都表明变压器绕组的损坏。
不间断电源-确定UPS输出滤波器上连接线的发热点。一个温度低的点表明可能直流滤波线路是开路。
备用电池-检查低压电池以确保连接正确。与电池接头接触不良可能会加热到足以烧毁电池芯棒。
镇流器-在镇流器开始冒烟之前检查出它的过热。
公用设施-确定出连接器、电线接头、变压器和其他设备的热点。某些型号的光学仪器范围在60:1甚至更大，使几乎所有的测量目标都在测量范围内。
