Warmtebeeldapparatuur werkt door het detecteren van infraroodstraling, wat een vorm van elektromagnetische straling is die niet zichtbaar is voor het menselijk oog. Infraroodstraling is straling die wordt uitgezonden door alle objecten met een temperatuur boven het absolute nulpunt (0 Kelvin of -273,15 graden Celsius). Hoe warmer het object, hoe meer infraroodstraling het uitzendt.

Warmtebeeldapparatuur heeft een infraroodsensor of thermografische camera die de infraroodstraling van objecten detecteert en omzet in elektrische signalen. Deze signalen worden vervolgens door de warmtebeeldapparatuur omgezet in een afbeelding waarbij de temperatuur van de objecten wordt weergegeven. Op de afbeelding worden warme objecten vaak weergegeven in rode of oranje kleuren, terwijl koudere objecten blauw of groen zijn.

Er zijn verschillende soorten warmtebeeldapparatuur beschikbaar, zoals monoculair, binoculair, rifle scopes en drones, die op verschillende manieren kunnen worden gebruikt voor toepassingen zoals het opsporen van lekken, het detecteren van problemen in elektrische installaties, het opsporen van drenkelingen en het jagen.