長波 、中波紅外成像是利用室溫景物 自身發射的熱輻射，短波紅外成像則是利用室溫景物反射環境中普遍仔在的短波紅外輻射，而有人紅外光源照明、依靠接收景物反射來的紅外輻射信號成像的技術是主動紅外成像技術，包括主動長波紅外成像、主動中波紅外成像和主動短波紅外成像。

所有物體都發射與其溫度和表面特性相關的熱輻射或紅外輻射。室溫物體的熱輻射集中在長波紅外波段，其次在中波紅外波段，而當目標的溫度較高或夜晚時，其輻射能量大部分集中在1-2.5μm的短波紅外波段里。

在醫療上，長波紅外相機熱成像體檢法為非侵入式，有害元素或者輻射不會侵入人體，可以用于診斷發熱、乳腺癌、中樞神經系統紊亂、頸背部疾病等。

探測被測目標始終會有背景存在，國外曾對多種地面背景的光譜輻射特性做過大量實驗得到如下圖曲線：

幾種常見背景的光譜輻射亮度曲線

沙地、土壤、草地等的光譜輻射特性相當類似，在3μm一下主要對太陽光反射和散射，5μm以上類似于環境溫度的黑體輻射，相當于背景自身的溫度輻射。在3μm至4.8μm之間有一個最小輻射帶，在其中太陽輻射的反射和散射很小，地物背景自身的溫度輻射也很弱。

天空背景的光譜輻射亮度依賴于觀察的仰角、云層狀況、環境溫度。天空中的云層大多位于高度為幾百至幾千米的中低空。受太陽照射的亮云，在3μm以下對太陽有強烈的散射和反射，其自身輻射也類似于黑體。天空輻射中的中波部分主要來自于太陽光散射，長波部分主要來自于大氣熱輻射。太陽的位置對太陽散射區的影響很小。大氣溫度對大氣熱輻射區有很強的影響，但對于太陽輻射的影響很小。在地面，接近水平觀測時仰角很小，經過的大氣路徑很長（即大氣很厚），其紅外輻射接近于大氣溫度下的黑體輻射。一般地，從背景輻射方面考慮，長波更適合于高空背景觀察，中波更適合于低空背景觀察。

紅外系統能探測到的目標輻射是目標輻射和背景輻射的差值。在考慮對目標的探測能力是必須分析目標方向的背景輻射。