為了適應紅外探測器在不同場合下的應用而采用了多種致冷方式。研制成功了各種致冷器以滿足紅外系統冷卻的需要。
1、利用高壓氣體節流效應獲得低溫
當高壓氣體低于本身的轉化溫度時，通過一小孔節流膨脹變成低壓時，節流后的氣體產生降溫。隨著節流前溫度降低而致冷效率提高。如果使節流后的低溫氣體返回來冷卻進料的高壓氣體，使高壓氣體在愈來愈低的溫度下節流，這樣一直進行下去便可使一部分氣體液化，獲得低溫。
2、利用相變原理致冷
把致冷劑裝在絕熱杜瓦瓶中，當有負載時就消耗致冷劑、致冷劑由液相變成氣相或由固相升華變成氣相排出。
3、利用輻射熱交換原理來獲得低溫
這是把紅外探測器應用于宇宙空間這樣特殊環境而產生的一種致冷方法。因為宇宙空間是一個高真空和深冷環境，在這樣條件下，一個熱的物體可以同深冷空間進行輻射熱交換，而使熱物體鑄件降溫，通過輻射把探測器的熱負載輻射到深冷時間，使探測器冷卻到所需的低溫。
4、利用壓縮氣體等熵絕熱膨脹作外功來獲得低溫
包括壓縮和碰撞分為兩個獨立部分，然后由管道和閥門連接起來組成閉合循環致冷系統。
5、半導體致冷
利用珀爾帖效應，將兩種導致聯成電偶對構成閉合電路，當有直流電通過電偶對時，在電偶對接頭處便產生一頭發熱而另一頭變冷，目前這種致冷方法所獲得的低溫還是有限的，不能和機械致冷方法相比。