Normal kameralar görüntüyü ışık sayesinde oluştururken termal kameralar görüntüyü ısı sayesinde oluştururlar. Benzer şekilde insan beyni ve gözü görüntüyü oluşturmada renkleri ve ışığı kullanırken renk farklılıkları önemlidir. Beyaz bir duvar önünde bulunan beyaz bir objenin fark edilmesi son derece zor olduğu gibi ortam sıcaklığına eşit bir sıcaklıktaki bir objenin termal kamera ile görüntülenmesi de son derece zordur. Bu tür kameralarda kullanılan objektifler çok küçük sıcaklık farklarını yakalayabilen (0.01 °C gibi) ve bu farklılıktan görüntü oluşturabilen özelliklerdedir. Ayrıca görüntü oluşturabildikleri belli bir sıcaklık aralığına sahiptirler. Her sıcaklık değerinde farklı IR yayılımlar olduğu ve her Ir yayılımın farklı dalga boyuna sahip olasından dolayı da bu objektifler belli sıcaklık aralıklarında görüntü verebilirler. Askeri amaçlı olanlar genellikle doğada bulunan cisimlerin ortak IR yayılımlarının olduğu 8 ile 14 mikro metre dalgaboyuna duyarlı oldukları gibi endüstriyel tipte olanlar daha düşük dalga boylarına hassas üretilirler ve daha yüksek veya daha düşük sıcaklıklarda da görüntü oluşturabilme özelliklerine sahip olabilmektedir. Bu kameralar kamera merceği, ekranı, veri işleme, rapor oluşturma, kumanda araçları gibi yazılımları içeren optik bileşenlerden oluşmuştur.Bu kameraların en az bir merceği bulunur ve bu mercek önce kızılötesi ışınımı alır ve dedektöre odaklar ve dedektör de cevap verince görüntü oluşur. aslında mercek ışınımları dedektörde toplamak ve odaklamak amacıyla kullanılır . termal görüntüleyicilerin çoğu uzun dalga boyuna sahip olmakla beraber bu mercekler germanyumdan yapılmıştır.
