石墨烯是由單層碳原子排列成六邊形晶格的一種異形體(形式)。它是碳的許多其他異形體的基本結構元素，如石墨、鉆石、碳、碳納米管和富勒烯。

石墨烯的優點是在高性能紅外成像和光譜學中的開放性可能性，通過紅外輻射檢測，對于溫度的微小變化的測量，具有性的熱釋電熱輻射測量儀。

石墨烯成為新材料被廣泛應用在紅外熱像儀探測器上

石墨烯有著獨特的電學性質，經過研究發現，將石墨烯做成紅外熱像儀用的探測器，可以很大程度的提高紅外熱像圖清晰度與測溫精確度。將石墨烯與可將溫度變化轉化為電信號的熱電材料結合做成探測器，可以檢測到幾十μK的溫度變化。在實際應用中，這種石墨烯與紅外熱成像相結合的技術，成為檢測爆炸物和其他有害物質更準確更方便的一種方式。

使用石墨烯做紅外探測器，可以把探測器當做一個內置的熱電信號放大器，而傳統的紅外探測器需要借助晶體管來放大熱電材料中產生的熱電信號，這個過程中會丟失信號或產生噪聲，從而降低探測器的靈敏度。借助石墨烯，熱電信號可直接進入石墨烯中并被放大，石墨烯的導電性能也能將探測器與外部讀取線路串聯起來，盡量保證探測器信號的傳輸效率。

將石墨烯做成紅外熱像儀用的探測器，可以很大程度的提高紅外熱像圖清晰度與測溫精確度

石墨烯探測器能夠分辨15μK的溫度變化，是目前非制冷紅外探測器中靈敏度的。這樣高的靈敏度意味著它可以用于光譜分析，檢測某些特定化學官能團發出或吸收的窄紅外光譜，這一點是傳統的紅外探測器所無法實現的。

靈敏度的提高，同時意味著紅外熱像儀可以縮小可檢測的輻射頻率范圍，同時保持較高的圖像分辨率，能夠識別發出或吸收很窄特征波譜的特殊物質，如爆炸物、毒性物質等危險物品，從而提高安檢的準確性，保障人民的生命財產安全。