Οι θερμικές κάμερες Λειτουργούν συγκεντρώνοντας την ηλεκτρομαγνητική ακτινοβολία και μετατρέποντας την σε εικόνα.

Οι συμβατικές κάμερες ανιχνεύουν το φως που αντανακλάται στα αντικείμενα επομένως χωρίς φως δεν υπάρχει αντανάκλαση και δεν υπάρχει εικόνα. Οι θερμικές κάμερες ανιχνεύουν την υπέρυθρη ακτινοβολία που εκπέμπεται από τα αντικείμενα σε συνάρτηση με την θερμοκρασία τους. Όλα τα αντικείμενα που βρίσκονται σε θερμοκρασία μεγαλύτερη από το απόλυτο μηδέν (-274 ˚C) εκπέμπουν θερμική ακτινοβολία, ακόμα και πολύ κρύα αντικείμενα όπως ο πάγος.

Οι θερμικές κάμερες είναι απαράμιλλες σε συνθήκες απόλυτου σκότους και σε περιοχές που είναι δύσκολο να φωτιστούν όπως λιμάνια, αχανείς χερσαίες η θαλάσσιες εκτάσεις.