一般医院甚至家庭都备有“红外线治疗仪”。你的关节痛，打开红外治疗仪对着伤痛处，立刻会感觉到伤痛处有被烤热的感觉，尽管什么也看不见。这就是红外线的神奇。什么叫红外线？让我们做个试验。在阳光下放一张白纸，白纸上放一个玻璃三棱镜（分光镜），白纸上立刻会出现白色太阳光分解成的赤、橙、黄、绿、青、蓝、紫七色光谱。将一支温度计放到光谱末端红光以外的无光区，温度立刻会上升。为什么没有七色光照射，温度计会升温呢？只能说明这里也有一种由太阳光分解出来的看不见的光，它携带着热能，人们称为射线，它就是红外射线，简称红外线。七色光称可见光，七色光以外的射线除红外线以外，还有紫外线，x射线，α射线、γ射线等等。红外线的特点是有热效应，即被红外线照射的物体会升温。进一步的研究证明，光是一种较高频率（较短波长）的电磁波；红外线频率（波长）处于可见光与无线电波之间。
世间所有物体，只要其温度高于绝对零度（摄氏-273度），都会向外辐射红外线。温度越高，辐射红外线越强。同一温度下，不同的物质辐射不同频率的红外线。接收到物体的红外辐射，将它投射到专门的红外线感光胶片上，就可获得物体的红外照片。显然，红外照相可在夜间进行，也可将伪装下的真实目标景像拍摄下来。U—2飞机因为配备了红外成像仪（照相机），因而可以实施夜间照相侦察。
要获得清晰的物体红外照片，必须利用组成物体的各部分材质不同、形状不同，因而辐射红外线的频率、强弱不同，对物体逐点成行扫描、逐行成帧扫描，接收其红外辐射。红外成像系统中将接收到目标的红外线转换成电信号，并按照射扫描的顺序逐点逐行恢复成显示屏上的辉亮信号，于是可以看到物体清晰的红外像。当然在卫星、飞机上也可将红外信号感光到胶片上，或通过转换后的电信号储存在磁带上，也可直接发回地面，在地面转成物像。红外像的颜色由显示屏上的荧光质（发光物质）决定，一般是绿色、橙色等单色像。基于红外成像系统原理，人们造出了红外夜视镜。
世界上第一台红外热像仪由美国芝加哥大学于1950年研制成功。20世纪70年代后期，第一代红外热像仪才获得大量生产与使用。20世纪80年代初，第二代红外热像仪由美国和西欧率先开始研制。当前，用于战场地面夜间观察的红外热像仪性能如何呢？它在1000米距离上可发现行人，2000米距离上可识别出车辆种类。手持热像仪能探测到密林深处60米处的人员和地下1米深度的目标。
红外侦察除了红外热成像外，还有星载红外预警系统，它能发现洲际弹道导弹尾部喷出的炽热尾焰，从而给防空防天部队提供预警。
