Објекти апсорбирају зрачење, вибрације решетке се појачавају, зрачење се може претворити у топлину, температура расте. Како температура објекта расте, физичка својства повезана са променом температуре. Појава таквог објекта који апсорбује радијацију да промени температуру и изазове одговарајуће промене физичких, механичких и других својстава објекта назива се топлотним ефектом. Детектори направљени од топлотних ефеката називају се термички детектори.
Процес фотоелектричне претворбе термичких детектора подијељен је у два корака: први корак је да термички детектор апсорбује инфрацрвено зрачење да би изазвао пораст температуре, што је исто код свих врста термичких детектора, а други корак користи одређене температурне ефекте термичких детектори који претварају пораст температуре у промене електричне енергије.
Будући да термички детектори користе зрачење да би изазвали ефекат повећања температуре, они реагују на зрачење било које таласне дужине, тзв. Термички детектори неселективни детектори, што је велика разлика од фотонских детектора. Детектори топлине развијали су се раније од фотонских детектора, али сада се неки фотонски детектори приближавају позадинској граници, а стопа детекције топлотних детектора још је далеко од границе позадинске буке.
Када неко зрачење апсорбује зрачење, оно се претвара у топлоту, а температура објекта расте, праћена другим ефектима, као што су експанзија запремине, промене отпорности или стварање струјног, електричног потенцијала. Измерите промене у овим параметрима како бисте знали присуство и величину зрачења. Овај принцип се користи за израду термометра, детектора газе, термистора, термоелемената и пироелектричних детектора.
Људско тело, тенкови, летелице, ратни бродови итд. Су извори топлотне радијације, употреба детектора топлоте за откривање људског тела, тенкова, летелица, ратних бродова и других делова расподеле температуре радијације, ради разликовања и идентификације ових објеката. Детектори топлоте могу се широко користити за откривање људског тела, извора ватре, извора топлоте, разних војних циљева, у индустрији и пољопривреди, а национална одбрана има важну примену и развој.