紅外測溫儀的工作原理基於所有高於絕對零度的物體都會持續向周圍空間發出紅外輻射。
這些輻射中包含的能量與物體的表面溫度有非常密切的關係。紅外測溫儀主要由光學系統、光電探測器、信號放大器和信號處理及顯示輸出等部分組成。在使用過程中，儀器通過光學系統捕獲目標物體發出的紅外輻射，然後將這些輻射聚焦到光電探測器上，並將其轉換爲相應的電信號。這個電信號經過放大和處理，通過儀器內部的算法和目標發射率校正，最終轉換爲被測物體的溫度值。
此外，爲了提高測量的準確性，還需要考慮目標和測溫儀所在環境的條件，如溫度、氣氛、污染和電磁干擾等因素。