Esineet absorboivat säteilyä, hilan tärinät voimistuvat, säteily voidaan muuntaa lämmöksi, lämpötila nousee. Kohteen lämpötilan noustessa lämpötilaan liittyvät fysikaaliset ominaisuudet muuttuvat. Sellaista esinettä, joka absorboi säteilyä lämpötilan muuttamiseksi ja vastaavien muutosten aiheuttamiseksi kohteen fysikaalisissa, mekaanisissa ja muissa ominaisuuksissa, kutsutaan lämpövaikutukseksi. Lämpövaikutuksista tehtyjä ilmaisimia kutsutaan lämpöilmaisimiksi.
Lämpöilmaisimen valosähköisen muuntamisen prosessi on jaettu kahteen vaiheeseen: ensimmäinen vaihe on, että lämpöilmaisin absorboi infrapunasäteilyä aiheuttamaan lämpötilan nousua, mikä on sama kaikentyyppisille lämpöilmaisimille, ja toinen vaihe käyttää tiettyjä lämpövaikutuksia ilmaisimet muuntaa lämpötilan nousu sähkön muutoksiksi.
Koska lämpöilmaisimet käyttävät säteilyä aiheuttamaan esineiden lämpötilan kohoamisvaikutusta, ne reagoivat minkä tahansa aallonpituuden säteilyyn, ns. Lämpödetektorit, ei-selektiiviset ilmaisimet, mikä on suuri ero fotoni-ilmaisimiin. Lämpöilmaisimet ovat kehittyneet aikaisemmin kuin fotoni-ilmaisimet, mutta nyt jotkut fotoni-ilmaisimet ovat lähellä taustarajaa, ja lämpöilmaisimien havaitsemisnopeus on edelleen kaukana taustakohinarajasta.
Kun esine absorboi säteilyä, se muuttuu lämmöksi ja esineen lämpötila nousee, ja siihen liittyy muita vaikutuksia, kuten tilavuuden laajeneminen, resistiivisyyden muutokset tai virran tuottaminen, sähköinen potentiaali. Mittaa näiden suorituskykyparametrien muutokset säteilyn läsnäolon ja koon selvittämiseksi. Tätä periaatetta käytetään lämpömittareiden, harsoilmaisimien, termistorien, termoelementtien ja pyroelektristen ilmaisimien valmistukseen.
Ihmisruumi, säiliöt, ilma-alukset, sotalaivat jne. Ovat säteilylämmönlähteitä, lämpöilmaisimien käyttöä ihmiskehon, säiliöiden, lentokoneiden, sota-alusten ja muiden säteilylämpötilan jakautumisen havaitsemiseksi näiden esineiden erottamiseksi ja tunnistamiseksi. Lämpöilmaisimia voidaan käyttää laajasti ihmiskehon, palolähteen, lämmönlähteen, monien sotilaallisten kohteiden havaitsemiseksi teollisuudessa ja maataloudessa, ja kansallisella puolustuksella on tärkeä sovellus ja kehitys.