熱探測器也統稱為能量探測器 ，其原理是利用輻射的熱效應 ，通過熱電交換來探測輻射 。入射到探測器光敏麵的輻射被吸收後 ，引起響應元的溫度升高 ，響應元材料的某一物理量隨之而發生變化 。
利用不同物理效應可設計出不同類型的熱探測器 ，其中最常用的有電阻溫度效應（熱敏電阻） 、溫差效應（熱電偶 、熱電堆）和熱釋電效應 。
紅外探測器廠家介紹到由於各種熱探測器都是現將輻射轉化為熱並產生溫升 ，而這一過程通常很慢 ，熱探測器的時間常數要比光子探測器大得多 。熱探測器性能也不像光子探測器那樣有些已接近背景極限 。即使在低頻下 ，它的探測率要比室溫背景極限值低一個數量級 ，高頻下的差別就更大了 。因此 ，熱探測器不適用於快速 、高靈敏度的探測 。熱探測器的最大優點是光譜響應範圍較寬且較平坦 。