红外线和普通可见光一样，属于一定波长范围的电磁波。它不能引起视觉，但有显著的热效应，给人以热的感觉，容易被物体吸收而转化为内能，有较强的穿透能力和衍射能力。自然界任何物体都会不断向外发射红外线。
红外摄像机由于红外线容易被物体吸收，广泛应用于加热和烘干食品、油漆、木材、粮食等。在机械、纺织、皮革、造纸、印刷、化工、电子、畜牧等领域有很多应用。由于任何物体都在不断向外发射红外线，且红外线衍射能力强，所以被广泛应用于遥感探测、红外摄影等。如在漆黑的夜晚，用红外摄影可拍摄演出时的大型群体像。
千里眼——红外线遥感
自从1800年英国物理学家赫谢尔发现红外线至今，人们对这种虽不能引起人的视觉，但有着显著热效应的不可见光的研究热度不减。研究表明，自然界的一切物质都能自动地向外辐射红外线，不同物质在不同波长上的辐射情况不同。所辐射的红外线由于其波长长而容易发生明显衍射，可在大气中透过云雾、烟尘而传播几千千米的距离。如果用对红外线敏感的物质做成探测器，吸收物体辐射出的红外线，然后用电子仪器对接收到的信号进行处理，就可得到物体的特征，这种技术叫红外线遥感。
通过红外遥感技术所探测到的地面资料红外遥感是指传感器工作波段限于红外波段范围之内的遥感。探测波段一般在0.76~1000微米之间，是应用红外遥感器（如红外摄影机、红外扫描仪）探测远距离外的植被等地物所反射或辐射红外特性差异的信息，以确定地面物体性质、状态和变化规律的遥感技术。
用于红外遥感的传感器有：①黑白红外摄影、彩色红外摄影；②红外扫描仪；③红外辐射计。因为红外遥感在电磁波谱红外谱段进行，主要感受地面物体反射或自身辐射的红外线，有时可不受黑夜限制。又由于红外线波长较长，大气中穿透力强，红外摄影时不受烟雾影响，透过很厚的大气层仍能拍摄到地面清晰的相片。
红外线遥感使我们变成了“千里眼”，让我们能够拨开云雾从太空俯视地球的真正面目。人造卫星上的遥感装置可以不分昼夜地为我们提供所探测到的信息资料。除此而外，红外线遥感还具有观察范围大、获取资料速度快等优点。
近十几年来，遥感技术发展迅速，应用范围越来越广，在农业、地质、海洋、气象等方面都得到广泛应用。一张机场的红外扫描图像可以告诉我们哪些飞机正在发动，哪些刚刚降落。利用红外线遥感，能帮助人们及时发现隐伏在森林中的火源，监视森林火灾的分布和蔓延趋势，为人们采取抢救措施提供第一手资料。利用红外遥感可以寻找地热、发现温泉、探明海水深度分布。从一张洞庭湖的遥感照片上，能分析出湖内泥沙主要来源是长江，这对治理洞庭湖有很大价值。对红外线遥感图像的色调进行分析，可以帮助人们发现农作物病虫害的情况。在遥感照片上，健康作物呈鲜红色，而受害作物却呈暗紫色。利用红外遥感图像，还可以分析暖流和寒流的推移，预报台风和寒潮的到来时间。
红外线遥感技术还能用来导航和探测其他星球的情况，其应用前景是十分广阔的。
红外线在军事上的用途
红外线在军事上的应用十分广泛，军用红外技术现可用于目标探测、通信和夜视。
人类利用火箭将世界上最大的红外线望远镜送入太空首先是军事目标的探测与跟踪。红外探测技术有广泛的用途，其根本原因之一就在于一切物体都在不断地产生红外辐射。物体温度越高，其红外辐射的波长就越短。利用红外探测技术，就有可能发现这些物体。这一可能性首先受到军事上的重视。因为一切军事目标，如空中的飞机、导弹，海洋中的军舰，甚至部队的行动，都散发热量，发出大量的红外辐射。利用红外探测技术可以侦察、跟踪和监视这些目标，或者引导炸弹投向这些目标。
其次，红外通信。在发射端，用红外辐射的平行光束作载波，其强度受发送信息的调制。在接收端收到这束红外辐射时，就能从强度的变化获得所需的信息。与微波通信相比，红外通信具有更好的方向性，适用于国防边界哨所与哨所之间的保密通信。
夜视仪，是利用红外线可夜里观察
原理制成的探视装置
再次，军用夜视仪。在夜间军事行动中用来“照明”或侦察敌方行动的仪器。这种夜视仪有着广泛的用途，但其缺点是易为对方发现。被动式夜视仪则是利用目标本身发射的辐射，利用单元红外探测器加光机扫描或多元列阵探测器摄取目标的热图像，并转变成可见图像显示出来。这种夜视仪，实质上就是热像仪。根据军事上的需要，红外成像装置有各种不同形式的发展，热像仪就是这类装置的总称。