Gamtoje visi objektai, kurių temperatūra viršija absoliutų nulį, nuolat skleidžia infraraudonosios spinduliuotės energiją į supančią erdvę. Objekto infraraudonosios spinduliuotės energijos dydis ir jos pasiskirstymas pagal bangos ilgį yra glaudžiai susiję su jo paviršiaus temperatūra. Todėl išmatavus paties objekto skleidžiamą infraraudonąją energiją galima tiksliai nustatyti jo paviršiaus temperatūrą; tai objektyvus infraraudonosios spinduliuotės termometrijos pagrindas.
Infraraudonųjų spindulių termometrą sudaro optinė sistema, fotodetektorius, signalo stiprintuvas, signalo apdorojimas ir ekrano išvestis. Optinė sistema fokusuoja taikinio infraraudonosios spinduliuotės energiją savo regėjimo lauke; matymo lauko dydį lemia optiniai komponentai ir jų padėtis. Infraraudonųjų spindulių energija sufokusuojama į fotodetektorių ir paverčiama atitinkamu elektriniu signalu. Šį signalą sustiprina ir apdoroja signalų apdorojimo grandinė, o atlikus korekciją pagal instrumento vidinį algoritmą ir taikinio spinduliavimo koeficientą, jis konvertuojamas į matuojamo taikinio temperatūros vertę. Be to, reikėtų atsižvelgti į taikinio ir termometro aplinkos sąlygas, pvz., temperatūrą, atmosferą, taršą ir trukdžius, taip pat atitinkamus šių veiksnių, turinčių įtakos našumo rodikliams, korekcijos metodus.
