Todo objeto con una temperatura superior al cero absoluto (0 Kelvin = -273,15 °C) emite una radiación infrarroja (radiación IR). El ojo humano no puede ver esta radiación ya que es ciego para esta longitud de onda. La cámara termográfica no. El corazón de la cámara, el detector infrarrojo, es sensible a la radiación infrarroja. Debido a la intensidad de la radiación infrarroja, este determina la temperatura de la superficie del objeto y la hace visible para el ojo humano mediante una imagen térmica. Este proceso se denomina termografía.
Para hacer visible la radiación infrarroja, el detector la detecta, la convierte en señal eléctrica y asigna a cada señal un color determinado que aparece en la pantalla de la cámara termográfica. Lo que hace una cámara termográfica podría definirse como la traducción de longitudes de onda del espectro infrarrojo en longitudes de onda visibles para el ojo humano (colores).
Al contrario de lo que piensan muchos, una cámara termográfica no permite ver en el interior de los objetos, sino que tan solo hace visible la temperatura superficial de estos.
