熱電紅外探測器是利用紅外輻射的熱效應制成，采用熱敏元件。其光電轉換的過程分為兩步：
第一步熱探測器吸收紅外輻射引起溫升，這一步對各種熱探測器都一樣；
第二步利用熱探測器某些溫度效應應把溫升轉變成電量的變化。
根據熱效應的不同，可把熱探測器分為熱敏電阻型探測器、熱電偶探測器、熱釋電型探測器和高萊氣動型探測器。
熱電型紅外光線光敏元件的材料較多，其中以陶瓷氧化物及壓電晶體用得最多，如：PbTiO3；陶瓷材料性能好，用它制成的紅外傳感器已用于人造衛生地平線檢測及宮外輻射溫度檢測。鉭酸鋰，硫酸三甘肽及鈦鋯酸鉛制成的熱釋電型紅外傳感器目前用得極廣。近年來開發的具有熱釋電性能的高分子薄膜聚偏二氟乙烯，已用于紅外成像器件、火災報警傳感器等方面。