红外测温仪是由光学系统、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，视场距离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，并按照仪器内疗的算法和与目标发射率校正后从而转变为被测目标的温度值。
在自然界中，一切温度高于绝对零度的物体都在不停地向周围空间发出红外辐射能量。物体的红外辐射能量的大小及其按波长的分布——与物体的表面温度有着十分密切的关系。因此，通过对物体自身辐射的红外能量的测量，便能准确地测定物体的表面温度，这就是红外辐射测温所依据的客观基础。
黑体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。所有实际物体的辐射量除依赖于辐射波长及物体的温度之外，还与构成物体的材料种类、制备方法、热过程以及表面状态和环境条件等因素有关。因此，为使黑体辐射定律适用于所有实际物体，必须引入一个与材料性质及表面状态有关的比例系数，即发射率。该系数表示实际物体的热辐射与黑体辐射的接近程度，其值在零和小于1的数值之间。根据辐射定律，只要知道了材料的发射率，就知道了任何物体的红外辐射特性。影响发射率的主要因纱在：材料种类、表面粗糙度、理化结构和材料厚度等。
当用红外测温仪测量目标的温度时首先要测量出目标在其波段范围内的红外辐射量，然后由测温仪计算出被测目标的温度。单色测温仪与波段内的辐射量成比例;双色测温仪与两个波段的辐射量之比成比例。
红外测温仪的运用主要由测量范围所决定，不论是测量电压，还是测量区域的始值，都应与测量工作的要求相符，选择愈大的测量电压，分辨率就俞小;
因而准确性就差，特别在低测量温度始值时，选用大的测量电压，准确性将成倍的减小，因而值得推荐的是，选择可能的zui小测量电压。
红外测温仪测量区域的始值时决定了光谱的敏感性，以至也决定了检波器的型号，测量的误差由于发射率的错误调整，在短波的传感器要明显地比长波传感器小;
所以在热膜传感器(8～14μm)800℃时，由于发射率的错误调整所引起的测量误差，将五倍的大于锗-光电二级管的传感器(1,1～1,6μm)。
光电二级管的传感器容许的测量范围从大约250℃起。
如何确保红外测温仪测温精度？
红外测温仪技术及其原理的无异议的理解为其*的测温。
当由红外测温仪测温时，被测物体发射出的红外能量，通过红外测温仪的光学系统在探测器上转换为电信号，该信号的温度读数显示出来。
红外测温仪有几个决定*测温的重要因素，zui重要的因素是发射率、视场、到光斑的距离和光斑的位置。
发射率，所有物体会反射、透过和发射能量，只有发射的能量能指示物体的温度。
当红外测温仪测量表面温度时，仪器能接收到所有这三种能量。因此，所有红外测温仪必须调节为只读出发射的能量。
测量误差通常由其它光源反射的红外能量引起的。有些红外测温仪可改变发射率，多种材料的发射率值可从出版的发射率表中找到。
其它仪器为固定的予置为0.95的发射率。该发射率值是对于多数有机材料、油漆或氧化表面的表面温度，就要用一种胶带或平光黑漆涂于被测表面加以补偿。
使胶带或漆达到与基底材料相同温度时，测量胶带或漆表面的温度，即为其真实温度。
距离与光斑之比，红外测温仪的光学系统从圆形测量光斑收集能量并聚焦在探测器上，光学分辨率定义为红外测温仪到物体的距离与被测光斑尺寸之比（Ｄ:Ｓ）。
比值越大，红外测温仪的分辨率越好，且被测光斑尺寸也就越小。激光瞄准，只有用以帮助瞄准在测量点上。
红外光学的zui新改进是增加了近焦特性,可对小目标区域提供*测量，还可防止背景温度的影响。
视场，确保目标大于红外测温仪测量时的光斑尺寸，目标越小，就应离它越近。当精度特别重要时，要确保目标至少２倍于光斑尺寸。
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