Predmeti absorbirajo sevanje, intenzivirajo se vibracije rešetke, sevanje se lahko pretvori v toploto, temperatura se poveča. Ko se temperatura predmeta povečuje, se spreminjajo tudi fizikalne lastnosti, povezane s spremembo temperature. Pojav takega predmeta, ki absorbira sevanje, da spremeni svojo temperaturo in povzroči ustrezne spremembe fizikalnih, mehanskih in drugih lastnosti predmeta, se imenuje toplotni učinek. Detektorji, izdelani iz toplotnih vplivov, se imenujejo toplotni detektorji.
Proces fotoelektrične pretvorbe toplotnega detektorja razdelimo na dva koraka: prvi korak je, da toplotni detektor absorbira infrardeče sevanje, da povzroči dvig temperature, kar je enako za vse vrste toplotnih detektorjev, drugi korak pa uporablja določene temperaturne učinke toplotnih detektorji za pretvorbo porasta temperature v spremembe električne energije.
Ker toplotni detektorji uporabljajo sevanje, da povzročijo vpliv temperature na predmete, se odzivajo na sevanje katere koli valovne dolžine, tako imenovani termični detektorji so neselektivni detektorji, kar je velika razlika od fotonskih detektorjev. Detektorji toplote so se razvili prej kot fotonski detektorji, zdaj pa se nekateri detektorji fotonov približujejo meji ozadja, stopnja zaznavanja toplotnih detektorjev pa je še vedno daleč od meje hrupa v ozadju.
Ko sevanje predmet absorbira sevanje, se ta pretvori v toploto, temperatura predmeta pa se poveča, spremljajo pa ga tudi drugi učinki, kot so ekspanzija volumna, spremembe upornosti ali ustvarjanje električnega potenciala. Izmerite spremembe v teh parametrih delovanja, če želite vedeti prisotnost in velikost sevanja. To načelo se uporablja za izdelavo termometrov, detektorjev gaze, termistorjev, termoelementov in piroelektričnih detektorjev.
Človeško telo, rezervoarji, letala, bojne ladje itd. So toplotni viri, uporaba detektorjev toplote za odkrivanje človeškega telesa, rezervoarjev, letal, bojnih ladij in drugih delov porazdelitve temperature sevanja, za razlikovanje in prepoznavanje teh predmetov. Detektorji toplote se lahko široko uporabljajo za odkrivanje človeškega telesa, ognjenega vira, vira toplote, različnih vojaških ciljev, v industriji in kmetijstvu pa ima nacionalna obramba pomembno vlogo in razvoj.