熱輻射引起材料溫度變化產生可度量的輸出 。有多種熱效應可用於紅外探測器 。
1 、熱脹冷縮效應的液態的水銀溫度計 、氣態的高萊池 ；
2 、溫差電效應 。可做成熱電偶和熱電堆 ，主要用於測量儀器 ；
3、共振頻率對溫度的敏感可製作石英共振器非致冷紅外成像陣列 ；
4 、材料的電阻或介電常數的熱敏效應-輻射引起溫升改變材料電阻用以探測熱輻射-測輻射熱計 ：半導體有高的溫度係數而應用最多 ，常稱“熱敏電阻” 。利用轉變溫度附近電阻巨變的超導探測器引起重視 。如果室溫超導稱為現實 ，將是21世紀zui引入注目的紅外探測器 。
5 、熱釋電效應 ：快速溫度變化使晶體自發極化強度改變 ，表麵電荷發生變化 ，可作成熱釋電探測器 。
熱紅外探測器一般不需致冷（超導除外）而易於使用、維護 ，可靠性好 ；光譜響應與波長無關 ，為無選擇性探測器 ；製備工藝相對簡易 ，成本較低 。但靈敏度低 ，響應速度慢 。熱探測器性能限製的主要因素是熱絕緣的設計問題 。