กล้องโทรทรรศน์อินฟราเรดเป็นหนึ่งในการตรวจสอบรังสีอินฟราเรด (IR) ที่ปล่อยออกมาจากวัตถุทางดาราศาสตร์ รังสีอินฟราเรดเป็นส่วนหนึ่งของสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าระหว่างแสงที่มองเห็นและไมโครเวฟ สเปคตรัมของสเปกตรัมนี้สามารถแบ่งได้เป็นความยาวคลื่นใกล้อินฟราเรดระยะสั้นและระยะไกลอินฟราเรดไกล กล้องโทรทรรศน์ออปติคัลแบบดั้งเดิมมีความสามารถในการสังเกตในช่วงใกล้ - IR กล้องอินฟราเรดที่ออกแบบมาเป็นพิเศษมักใช้เพื่อสังเกตในช่วงความยาวคลื่นไกล IR
มีกล้องโทรทรรศน์อินฟราเรดสามประเภทที่แตกต่างกันโดยที่พวกเขาถูกปรับใช้ กล้องโทรทรรศน์อินฟราเรดบนโลกตั้งอยู่ที่ระดับความสูงในสภาพอากาศที่แห้งแล้ง รังสีอินฟราเรดมีพลังน้อยกว่าแสงที่มองเห็นและโดยเฉพาะอย่างยิ่งภายใต้การถูกดูดซับโดยไอน้ำในบรรยากาศ รังสีอินฟราเรดไกลขนาดเล็กทำให้มันผ่านชั้นบรรยากาศ James Clerk Maxwell Telescope (JCMT) เป็นกล้องโทรทรรศน์อินฟราเรดที่สร้างขึ้นที่ Mauna Kea Observatory ในฮาวายที่ระดับความสูง 13,425 ฟุต (4092m)
กล้องโทรทรรศน์อินฟราเรดที่เกิดจากอากาศจะเพิ่มขึ้นเหนือชั้นบรรยากาศมากขึ้น ในขั้นต้นสิ่งเหล่านี้ถูกยกขึ้นสูงโดยบอลลูน เวอร์ชั่นปัจจุบันติดตั้งภายในตัวเครื่องบินเจ็ท Stratospheric Observatory สำหรับดาราศาสตร์อินฟราเรด (SOFIA) สร้างขึ้นในร่างกายของโบอิ้ง 747 อุปกรณ์นี้มีกระจกหลัก 9 ฟุต (2.7 ม.)
การปรับใช้กล้องโทรทรรศน์อินฟราเรดในอวกาศช่วยลดปัญหาการดูดกลืนบรรยากาศ ดาวเทียมดาราศาสตร์อินฟราเรด (IRAS) เป็นกล้องโทรทรรศน์อวกาศดวงแรกที่สำรวจท้องฟ้าด้วยความยาวคลื่นอินฟราเรด กล้องโทรทรรศน์อวกาศ IR ที่ใช้อวกาศมากขึ้นล่าสุดคือ Wide-field Infrared Survey Explorer (WISE) มันเปิดตัวในปี 2009 และยังคงเปิดให้บริการจนถึงปี 2011 โดยปกติแล้วกล้องโทรทรรศน์อินฟราเรดที่ใช้อวกาศจะมีอายุการใช้งานสั้นเนื่องจากสารหล่อเย็นที่จำเป็นต้องใช้หมดลงอย่างรวดเร็ว
หัวใจของระบบเหล่านี้คือกระจกทางดาราศาสตร์ที่ใช้ในการรวบรวมรังสีและสะท้อนกลับไปยังจุดสังเกต เครื่องมือต่าง ๆ สามารถใช้ในการสังเกตที่พบมากที่สุดคือกล้องอินฟราเรดและเครื่องตรวจจับอินฟราเรดโซลิดสเตต หนึ่งในความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในการออกแบบและติดตั้งกล้องดูดาวอินฟราเรดคือปัญหาการระบายความร้อน เครื่องมือจะต้องเย็นลงภายในไม่กี่องศาของศูนย์สัมบูรณ์ เมื่ออุณหภูมิอุ่นขึ้นรังสีจากกล้องโทรทรรศน์จะรบกวนการสังเกต
วัตถุประสงค์ของการสังเกตไกล - อินฟราเรดคือการเปิดเผยสิ่งที่ไม่สามารถมองเห็นได้ในแสงที่มองเห็น เมฆฝุ่นและก๊าซในกาแลคซีของเราและเพื่อนบ้านซึ่งปล่อยรังสีอินฟราเรดไกล สถานรับเลี้ยงเด็กดาวฤกษ์สามารถตรวจพบได้โดยความร้อนของโปรโตสตาร์ที่หดตัวก่อนที่จะเริ่มเปล่งแสงที่มองเห็นได้ กล้องโทรทรรศน์อินฟราเรดขยายขอบเขตสายตาของเราให้กว้างไกลกว่าความยาวคลื่นที่มองเห็นเช่นเดียวกับกล้องโทรทรรศน์วิทยุที่ยื่นออกมาไกลเกินกว่าอินฟราเรด
