Die IR-Thermografie beruht darauf, dass jede Oberfläche mit einer Temperatur oberhalb des absoluten Nullpunktes (-273°C) eine elektromagnetische Wärmestrahlung emittiert, die jenseits der roten Linie des sichtbaren Lichts (λ>0,75 µm) im elektromagnetischen Spektrum liegt. Für die Thermografie ist das Thermische Infrarot mit dem Wellenlängenbereich bis 14 µm von besonderem Interesse, da in diesem Teil des elektromagnetischen Spektrums die Wärmestrahlung am stärksten emittiert wird. Die relevanten Strahlungsgesetze sind im PLANCK´schen Strahlungsgesetz, im STEFAN-BOLTZMANN´schen Gesetz und WIEN´schen Verschiebungsgesetz beschrieben.

Aufgrund der wellenlängenabhängigen Dämpfung der IR-Strahlung in der Atmosphäre nutzen die Bild gebenden IR-Systeme entweder das Kurzwellenband von 2-5 µm (SW) oder das Langwellenband von 8-12 µm (LW). Die einfallende Wärmestrahlung wird von einem IR-Detektor (Energiewandler) in elektrische Signale umgewandelt und zu einem Wärmebild weiterverarbeitet. Die Zuordnung von Temperaturen zur erfassten Wärmestrahlung setzt voraus, dass die Emissionsfaktoren der Objektoberflächen im jeweiligen Wellenlängenbereich bekannt sind.

Moderne Kameras sind mit Sensoren in FPA-Qualität (Focal Plane Array) ausgerüstet und wegen ihres geringen Gewichts gut zu handhaben. Es können geringste Temperaturunterschiede von 0,1K bei 30°C Umgebungstemperatur erfasst werden.

Heutige hochleistungsfähige Thermografie-Systeme liefern detailgetreue, temperaturkalibrierte Wärmebilder in Echtzeit, die für eine Tatsachenentscheidung sofort zur Verfügung stehen. Die IR-Bildverarbeitung erfolgt rechnergestützt mit einer anwenderfreundlichen Report-Software. Zahlreiche Funktionen ermöglichen eine kundenspezifische Auswertung.

Spricht man anwendungsbezogen im allgemeinen Sinne von Thermografie, so meint man die passive Thermografie, bei der die temperaturabhängige Eigenstrahlung des Objektes detektiert wird. Bei der aktiven Thermografie wird dagegen zum Zwecke der Messung durch äußere Energieeinbringung (Anregung) im Prüfobjekt ein Wärmefluss erzeugt.