เครื่องวัดอุณหภูมิอินฟราเรด (IR) สามารถแบ่งได้ตามเทคโนโลยีการวัดอุณหภูมิที่ใช้หรือโดยองค์ประกอบการออกแบบอื่น ๆ มีวิธีการตรวจจับหลักสามวิธีที่เครื่องวัดอุณหภูมิ IR สามารถใช้ได้ซึ่งแต่ละวิธีขึ้นอยู่กับความยาวคลื่นของแสงที่แตกต่างกัน เซ็นเซอร์ความสว่างใช้ความยาวคลื่นเดียวเซ็นเซอร์อัตราส่วนใช้สองและรุ่นหลายตัวแปรสามารถใช้สองหรือมากกว่า เทคโนโลยีเหล่านี้สามารถใช้ในเครื่องวัดอุณหภูมิ IR ชนิดต่าง ๆ เช่นปืนพกพารุ่นพกพาที่ติดได้สูงและเครื่องวัดอุณหภูมิอินฟราเรด เทคโนโลยีการตรวจสอบอุณหภูมิที่คล้ายกันสามารถพบได้ในระบบสแกนอินฟราเรดและกล้องถ่ายภาพความร้อน
มีหลายวิธีในการวัดรังสีอินฟราเรดเพื่อกำหนดอุณหภูมิของวัตถุ เครื่องวัดอุณหภูมิอินฟราเรดทำงานโดยการวัดการแผ่รังสีของแบล็กบอดี้ที่ให้แสงอินฟราเรด เทอร์โมมิเตอร์แบบ IR ที่ง่ายที่สุดนั้นรู้จักกันในนามของเซ็นเซอร์ความสว่างเพราะอุปกรณ์เหล่านี้ใช้ความยาวคลื่นเดียวในการกำหนดอุณหภูมิ เครื่องวัดอุณหภูมิ IR พร้อมกับฟังก์ชั่นเซ็นเซอร์ความสว่างโดยการวัดความกว้างของพลังงานอินฟราเรดที่แผ่ออกมาจากวัตถุเฉพาะภายในความยาวคลื่นเดียว เนื่องจากมีการใช้ความยาวคลื่นเดียวเท่านั้นอุปกรณ์เหล่านี้อาจมีปัญหาในการส่งคืนค่าการอ่านที่ถูกต้องหากมีสิ่งรบกวนใด ๆ
เซ็นเซอร์อัตราส่วนถูกใช้โดยเครื่องวัดอุณหภูมิ IR ที่สามารถวัดความยาวคลื่นที่แตกต่างกันสองแบบ เครื่องวัดอุณหภูมิ IR เหล่านี้บางครั้งเรียกว่าเซ็นเซอร์สองสีเนื่องจากมีการวัดความยาวคลื่นสองช่วงในช่วงอินฟราเรด การใช้ความยาวคลื่นสองช่วงสามารถอนุญาตให้เครื่องวัดอุณหภูมิเหล่านี้อ่านค่าได้อย่างแม่นยำผ่านสิ่งกีดขวางเช่นฝุ่นหรือควันซึ่งจะส่งผลเสียต่อเซ็นเซอร์ความสว่างของสีเดียว การอ่านอุณหภูมิของเซ็นเซอร์สีสองสีสามารถเอียงไปทางด้านสูงแม้ว่าจะมีสัญญาณรบกวนพื้นหลังจากแหล่งความร้อนที่สำคัญ
เซ็นเซอร์หลายตัวแปรสามารถสังเกตความยาวคลื่นหลายช่วงและมักจะถูกปรับเพื่อใช้ในการใช้งานเฉพาะ ในกรณีนี้โดยทั่วไปแล้วการแผ่รังสีของวัตถุเป็นที่รู้จักกันก่อนที่จะทำการวัดและเซ็นเซอร์จะถูกปรับตามความเหมาะสม สิ่งนี้สามารถช่วยให้เทอร์โมมิเตอร์แบบ IR หลายตัวแปรให้การอ่านที่มีความแม่นยำสูง
แต่ละเทคโนโลยีการตรวจจับ IR ที่แตกต่างกันสามารถใช้ในอุปกรณ์จำนวนมาก เครื่องวัดอุณหภูมิ IR หนึ่งชนิดที่ใช้กันทั่วไปคือประเภทมือถือ เครื่องวัดอุณหภูมิ IR เหล่านี้มักจะมีความคล้ายคลึงกับปืนรวมถึงด้ามจับไกและมักจะเป็นเลเซอร์สายตา มือถือบางประเภทยังมีขาตั้งในตัวเพื่อให้สามารถติดตั้งได้
มีเทอร์โมมิเตอร์แบบ IR ที่มีขนาดเล็กกว่า อุปกรณ์เหล่านี้มีความคล้ายคลึงกันในการออกแบบกับอุปกรณ์พกพาชนิดอื่น ๆ แม้ว่าจะมีขนาดเล็กหรือกะทัดรัดพอที่จะพกพาติดตัวได้ง่าย เครื่องวัดอุณหภูมิอินฟราเรดอีกประเภทคือเทอร์โมคัปเปิลอินฟราเรดซึ่งเป็นอุปกรณ์ขนาดเล็กที่สามารถผลิตเอาต์พุตชนิดเดียวกับเซ็นเซอร์เทอร์โมคัปเปิลปกติ


