熱輻射引起材料溫度變化產生可度量的輸出。有多種熱效應可用于紅外探測器。
1、熱脹冷縮效應的液態的水銀溫度計、氣態的高萊池；
2、溫差電效應?？勺龀蔁犭娕己蜔犭姸?，主要用于測量儀器；
3、共振頻率對溫度的敏感可制作石英共振器非致冷紅外成像陣列；
4、材料的電阻或介電常數的熱敏效應-輻射引起溫升改變材料電阻用以探測熱輻射-測輻射熱計：半導體有高的溫度系數而應用最多，常稱“熱敏電阻”。利用轉變溫度附近電阻巨變的超導探測器引起重視。如果室溫超導稱為現實，將是21世紀zui引入注目的紅外探測器。
5、熱釋電效應：快速溫度變化使晶體自發極化強度改變，表面電荷發生變化，可作成熱釋電探測器。
熱紅外探測器一般不需致冷（超導除外）而易于使用、維護，可靠性好；光譜響應與波長無關，為無選擇性探測器；制備工藝相對簡易，成本較低。但靈敏度低，響應速度慢。熱探測器性能限制的主要因素是熱絕緣的設計問題。