赤外線温度計は、光学系、光検出器、信号増幅器、信号処理、表示出力などで構成されています。 光学システムは、ターゲットの赤外線放射エネルギーをその視野内に集中させます。視野のサイズは、温度計の光学系とその位置によって決まります。 赤外線エネルギーは光検出器に集束され、対応する電気信号に変換されます。 信号は、アンプと信号処理回路によって、機器の内部処理アルゴリズムと対象物の放射率に従って補正された後、測定対象物の温度値に変換されます。
自然界では、温度が絶対零度を超えるすべての物体は、常に周囲の空間に赤外線放射エネルギーを放出しています。 物体の赤外線放射エネルギーの大きさとその波長別分布は、物体の表面温度と密接に関係しています。 したがって、物体自体が放射する赤外線エネルギーを測定することにより、物体の表面温度を正確に決定することができます。これは、赤外線放射温度測定の客観的な基礎となります。