紅外探測器是將不可見的紅外輻射能轉變成其它易於測量的能量形式的能量轉化器 ，作為紅外整機係統的核心關鍵部件 ，紅外探測器的研究始終是紅外物理與技術發展的中心 。
熱探測器吸收紅外輻射後 ，溫度升高 ，可以使探測材料產生溫差電動勢 、電阻率變化 ，自發極化強度變化 ，或者氣體體積與壓強變化等 ，測量這些物理性能的變化就可以測定被吸收的紅外輻射能量或功率 。分別利用上述不同性能可製成多種熱探測器 ：
(1) 液態的水銀溫度計及氣動的高萊池（Golay cell） ：利用了材料的熱脹冷縮效應 。
(2) 熱電偶和熱電堆 ：利用了溫度梯度可使不同材料間產生溫差電動勢的溫差電效應 。
(3) 石英共振器非製冷紅外成像列陣 ：利用共振頻率對溫度敏感的原理來實現紅外探測 。
(4)測輻射熱計 ：利用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 。因半導體電阻有高的溫度係數而應用最多 ，測溫輻射熱計常稱“熱敏電阻” 。另外 ，由於高溫超導材料出現 ，利用轉變溫度附近電阻陡變的超導探測器引起重視 。如果室溫超導成為現實 ，將是21世紀最引人注目的一類探測器 。
(5) 熱釋電探測器 ：有些晶體 ，如硫酸三甘酞 、铌酸鍶鋇等 ，當受到紅外輻射照射溫度升高時 ，引起自發極化強度變化 ，結果在垂直於自發極化方向的晶體兩個外表麵之間產生微小電壓 ，由此能測量紅外輻射的功率 。