热辐射引起材料温度变化产生可度量的输出 。有多种热效应可用于红外探测器 。
1 、热胀冷缩效应的液态的水银温度计 、气态的高莱池；
2、温差电效应。可做成热电偶和热电堆，主要用于测量仪器；
3、共振频率对温度的敏感可制作石英共振器非致冷红外成像阵列；
4、材料的电阻或介电常数的热敏效应-辐射引起温升改变材料电阻用以探测热辐射-测辐射热计：半导体有高的温度系数而应用最多 ，常称“热敏电阻”。利用转变温度附近电阻巨变的超导探测器引起重视。如果室温超导称为现实，将是21世纪zui引入注目的红外探测器。
5、热释电效应：快速温度变化使晶体自发极化强度改变，表面电荷发生变化 ，可作成热释电探测器。
热红外探测器一般不需致冷（超导除外）而易于使用、维护，可靠性好；光谱响应与波长无关，为无选择性探测器；制备工艺相对简易，成本较低。但灵敏度低 ，响应速度慢 。热探测器性能限制的主要因素是热绝缘的设计问题 。