通常一部红外机芯主要由红外光学镜头、红外探测器以及成像电路组成，而红外热像仪通常就是在红外机芯的基础上加上显示部分。

目标的红外辐射穿过大气，由红外光学镜头将其聚焦在红外探测器的光敏表面上，然后电信号放大及处理系统读出图像信息。最终实现红外热成像以及红外测温功能。

红外热像仪组成示意图

红外光学镜头通常是由单个或者一组透镜组成，透镜的数目可多达20～30个，故也把镜头叫透镜组。

物体的光学成像过程，就是通过镜头，使得物体（被测目标）发出的红外辐射经过构成镜头的光学零件的折射、反射和投射以后，

按照人们的需要改变光线的传播方向，最终射到指定的接受器上.

红外探测仪器是将探测接受到的目标的温度或热像转变成电信号的形式，实现红外热成像和红外测温，以便于分析、处理、变换和显示，才能达到探测的目的。

这种将不可见的红外辐射转换成可测量的信号的器件就是红外探测器，探测器是红外整机系统的核心关键部件。

红外探测器将红外热图像变成电图像，要通过成像电路和图像处理电路把电图像放大、处理、存储等，最终以电的形式在屏幕上把热图像显示出来。

红外探测器实现光电转换后，从探测器输出电信号，直接送到显示器，都是由电子读出处理电路来实现。