随着现代社会的不断进步，如今，热成像仪已在石化、医疗、节能、冶金、安保、电力系统等诸多领域与行业，而且随着热成像仪技术不断进步与发展，其使用范围也随之增长，像在夜间及恶劣气候条件下目标的监控、防火监控、伪装及隐蔽目标识别等等。
热成像仪的用途非常广，在工业上，可以可以利用热成像仪快速探测出加工件的温度，从而掌握了必要的信息。
在军事上，热成像仪的应用范围更广，可用于战术与战略侦查、瞄准和制导、各种战斗、运输车辆的夜间行驶，并可供应飞机在黑暗中起飞、着陆等;热成像仪可以在夜间发现散发热量的士兵等，性能更为优越，是一种较为理想的夜视器材。
由于电动机、晶体管等电子器件发生故障时往往随着温度的异常升高，利用热成像仪也可以快速诊断故障等。
在医学领域，通过热成像仪可以实时监测人体的表面温度分布，可以看出肢体血液量含量和各器官部位的热像图;由于癌细胞的温度较高，也可以用热成像仪诊断乳腺癌等疾病;在流行感冒、肺炎等疾病流行时，可以利用热成像仪快速判断是否有发热现象。另外，由于热成像仪的检测是无接触式监测，可减少人为造成的刺激，同时也不会破坏病人的温度，确保整个测量数据的准确;再则，热成像仪所测得的热图像清晰，而且颜色深浅、动态、形象等比较具体，同时，在医生进行诊断分析时，可以全图或者局部等方式将整个热图像放大和进行彩色增强处理。
我们都知道，任何物体只有本身有热量，而且温度高于绝对温度，那么，它都会向外辐射一定的红外辐射。热成像仪正是利用了这种特性，可以准确灵敏的扑捉和记录这些红外线。
热成像仪可分为制冷型和非制冷型两大类。制冷型的热灵敏度高，结构复杂，一般用于军事用途，而非制冷型灵敏度虽低于制冷型，但其性能已可以满足多数军事用途和几乎所有民用领域。由于不需要配备制冷装置，因此非制冷热成像仪可靠性及性价比较制冷型的高。
