紅外測溫儀由光學(xué)系統(tǒng),、光電探測器、信號放大器及信號處理,、顯示輸出等部分組成,。光學(xué)系統(tǒng)匯聚其視場內(nèi)的目標(biāo)紅外輻射能量，視場的大小由測溫儀的光學(xué)零件及其位置確定,。紅外能量聚焦在光電探測器上并轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號,。該信號經(jīng)過放大器和信號處理電路，并按照儀器內(nèi)療的算法和目標(biāo)發(fā)射率校正后轉(zhuǎn)變?yōu)楸粶y目標(biāo)的溫度值,。

在自然界中,，一切溫度高于絕對零度的物體都在不停地向周圍空間發(fā)出紅外輻射能量。物體的紅外輻射能量的大小及其按波長的分布 —— 與它的表面溫度有著十分密切的關(guān)系,。因此,，通過對物體自身輻射的紅外能量的測量，便能準(zhǔn)確地測定它的表面溫度,，這就是紅外輻射測溫所依據(jù)的客觀基礎(chǔ),。黑體是一種理想化的輻射體，它吸收所有波長的輻射能量，沒有能量的反射和透過,，其表面的發(fā)射率為 1 ,。

但是，自然界中存在的實際物體,，幾乎都不是黑體,，為了弄清和獲得紅外輻射分布規(guī)律，在理論研究中必須選擇合適的模型,，這就是普朗克提出的體腔輻射的量子化振子模型,，從而導(dǎo)出了普朗克黑體輻射的定律，即以波長表示的黑體光譜輻射度,，這是一切紅外輻射理論的出發(fā)點,，故稱 黑體輻射定律。所有實際物體的輻射量除依賴于輻射波長及物體的溫度之外,，還與構(gòu)成物體的材料種類,、制備方法、熱過程以及表面狀態(tài)和環(huán)境條件等因素有關(guān),。因此,，為使黑體輻射定律適用于所有實際物體，必須引入一個與材料性質(zhì)及表面狀態(tài)有關(guān)的比例系數(shù),，即發(fā)射率,。該系數(shù)表示實際物體的熱輻射與黑體輻射的接近程度，其值在零和小于 1 的數(shù)值之間,。根據(jù)輻射定律,，只要知道了材料的發(fā)射率，就知道了任何物體的紅外輻射特性,。影響發(fā)射率的主要因素在：材料種類,、表面粗糙度、理化結(jié)構(gòu)和材料厚度等,。

當(dāng)用紅外輻射測溫儀測量目標(biāo)的溫度時首先要測量出目標(biāo)在其波段范圍內(nèi)的紅外輻射量,，然后由測溫儀計算出被測目標(biāo)的溫度。單色測溫儀與波段內(nèi)的輻射量成比例,；雙色測溫儀與兩個波段的輻射量之比成比例,。