紅外探測器有單元 、線列（有TDI多列與無TDI單列器件）與二維陣列（麵陣）等種類 。對於掃描成像係統 ，整幀圖像的獲取可以用單元探測器二維掃描 。如用線列器件 ，隻需一維掃描即可獲取二維圖像 ，幀頻較單元掃描高 。麵陣器件主要用於凝視成像係統 。線列或二維陣列都是通過透明襯底背麵光照的 ，其焦平麵結構有 ：
1 、直接混成
紅外探測器通過銦柱直接電學連結到前放陣列 。直接混成有較好的可生產性，高密度的凝視或掃描成像陣列探測器通常都有直接混成的焦平麵結構 。直接混成需要在每個探測器下為讀出前放與相應單路留出足夠的單元麵積 ，因此 ，功能受到較大限製 。
2 、間接混成
間接混成就是用一塊電路板把一個或多個探測器連接到一個或多個ROIC上 。因為電路尺寸不再受探測器下部有限控製的限製 ，尺寸較大 、功能更完善的前放與信號電路可以在間接讀出電路的較大單元中製造 。間接混成也可以減小探測器與ROIC材料間的熱失配引起的應力 。大線列通常用間接混成結構 。
3 、單片結構
把探測器與讀出電路集成在一起 ，信號處理電路裝在探測器周圍 ，用引線焊接到探測器上 。由於探測器光敏麵積受到周圍電路限製 ，探測器的占空因子較小 。
4 、Z技術
從結構上瞧 ，每一個像元的信號處理區域在垂直方向上大大延伸了 ，極薄的讀出芯片疊堆並粘接在一起 ，探測器陣列用銦柱連到端麵上 。這種結構對增加焦平麵器件的信號處理功能很有好處 ，但就是Z技術目前尚未成熟 。
5 、環孔技術
環孔技術把紅外探測器材料粘接到矽讀出芯片 ，再將探測器材料減薄 。探測單元通常就是二極管或MIS器件 ，它們通過環孔與底層的讀出電路連接 。
線陣或麵陣響應率的均勻性與動態範圍對成像係統尤為重要 。非均勻校正要求大量額外的信息處理 ，還有損失器件的動態範圍 。不能完全被校正的不均勻性稱為殘餘不均勻性 ，它將閑置成像係統的信噪比 。器件的每個像元在積分時間內存儲的電荷等於光子通量乘以量子效率 。電荷存儲容量本身就是紅外探測器結構 、像元尺寸與間距 、以及工作條件的複雜函數 ，而讀出電荷的儲存能力限製了動態範圍的上限 。