Infrarotstrahlung ist für das menschliche Auge unsichtbar, aber wie jede andere Strahlung ist sie eine physikalisch existierende Substanz. Jedes Objekt, dessen Temperatur über dem absoluten Nullpunkt liegt, strahlt Infrarotlicht in seine Umgebung ab. Infrarotstrahlung liegt außerhalb des sichtbaren roten Lichts und wird daher als Infrarot bezeichnet. Ihr Wellenlängenbereich erstreckt sich ungefähr von 0,75 bis 100 μm.
      Die physikalische Natur der Infrarotstrahlung ist Wärmestrahlung. Je höher die Temperatur eines Objekts ist, desto mehr Infrarotstrahlung emittiert es, und desto stärker ist die Energie der Infrarotstrahlung. Studien haben gezeigt, dass der thermische Effekt der einzelnen Farben des Sonnenspektrums von violettem zu rotem Licht allmählich zunimmt, wobei der größte thermische Effekt im Frequenzbereich der Infrarotstrahlung auftritt. Daher wird Infrarotstrahlung auch als Wärmestrahlung oder thermische Strahlung bezeichnet.

Thermische Sensoren nutzen den Strahlungswärmeeffekt, bei dem die empfangene Strahlungsenergie zu einer Temperaturerhöhung des Detektorelements führt, was wiederum eine Änderung der temperaturabhängigen Eigenschaften des Sensors bewirkt. Durch die Detektion dieser Eigenschaftsänderung kann die Strahlung erfasst werden. In den meisten Fällen wird die Strahlung durch den Seebeck-Effekt detektiert. Wenn das Bauteil Strahlung empfängt, verursacht es eine physikalische Änderung einer nicht-elektrischen Größe, die dann in eine elektrische Größe umgewandelt und gemessen werden kann.