在科研領域主要應用包括：汽車研究發展－射出成型、模溫控制、剎車盤、引擎活塞、電子電路設計、烤漆；電機、電子業－印製電路板熱分佈設計、產品可靠性測試、電子零組件溫度測試、筆記本電腦散熱測試、微小零組件測試；引擎燃燒試驗風洞實驗；目標物特徵分析；複合材料檢測；建築物隔熱、受潮檢測；熱傳導研究；動植物生態研究；模具鑄造溫度測量；金屬熔焊研究；地表/海洋熱分佈研究等。
紅外熱成像儀已廣泛應用於安全防範系統中，併成為安全監控系統中的明星。由於具有隱蔽探測功能，不需要可見光，可以使犯罪份子不知其工作地點和存在，進而產生錯誤判斷，導致犯罪行為被發現。在某些重要單位，例如：重要的行政中心、銀行金庫、機要室、檔案室、軍事要地、監獄等，用紅外熱成像儀24小時監控，並隨時對背景資料進行分析，一旦發現變化，可以及時發出警報，並可以通過智能設備的處理，對有關情況進行自動處理，並隨時將情況上報，取得進一步的處理意見。1.各種電氣裝置：可發現接頭鬆動或接觸不良，不平衡負荷，過載，過熱等隱患。這些隱患可能造成的潛在影響是產生電弧、短路、燒燬、起火。
2.變壓器：可以發現的隱患有接頭鬆動，套管過熱，接觸不良（抽頭變換器），過載，三相負載不平衡，冷卻管堵塞不暢。其影響為產生電弧、短路、燒燬、起火。
3.電動機、發電機：可以發現的隱患是軸承溫度過高，不平衡負載，繞組短路或開路，碳刷、滑環和集流環發熱，過載過熱，冷卻管路堵塞。其影響為有問題的軸承可以引起鐵芯或繞組線圈的損壞；有毛病的碳刷可以損壞滑環和集流環，進而損壞繞組線圈。還可能引起驅動目標的損壞。
4.電氣設備維修檢查，屋頂查漏，節能檢測，環保檢查，安全防盜，森林防火，無損探傷，質量控制，醫療檢查等等也很有效益。
熱像儀的應用非常廣泛，只要有溫度差異的地方都有應用。比如：在建築領域，檢查空鼓、缺陷、瓷磚脫落、受潮、熱橋等；在消防領域可以查找火源，判定事故的起因，查找煙霧中的受傷者；公安系統可以找夜間藏匿的人；汽車生產領域可以檢測輪胎的行走性能、空調發熱絲、發動機、排氣喉等性能；醫學可以檢測鍼灸效果、早期發現鼻咽癌、乳腺癌等疾病；電力檢查電線、連接處、快關閘、變電櫃等。
熱像儀是利用紅外探測器和光學成像物鏡接受被測目標的紅外輻射能量分佈圖形反映到紅外探測器的光敏元件上，從而獲得紅外熱像圖，這種熱像圖與物體表面的熱分佈場相對應。通俗地講熱像儀就是將物體發出的不可見紅外能量轉變為可見的熱圖像。熱圖像的上面的不同顏色代表被測物體的不同溫度。
任何有溫度的物體都會發出紅外線，熱像儀就是接收物體發出的紅外線，通過有顏色的圖片來顯示被測量物表面的溫度分佈，根據溫度的微小差異來找出溫度的異常點，從而起到與維護的作用。一般也稱作紅外熱像儀。
熱像儀的發展
熱像儀在最早是因為軍事目的而得以開發，近年來迅速向民用工業領域擴展。自二十世紀70年代，歐美一些發達國家先後開始使用熱像儀在各個領域進行探索。
熱像儀也經過幾十年的發展，已經發展成非常輕便的現場測試設備。由於測試往往產生的溫度場差異不大和現場環境複雜等因素，好的熱像儀必須具備160*120像素、分辨率小於0.1℃、空間分辨率小、具備紅外圖像和可見光圖像合成功能等。
熱像儀的發展離不開一個品牌RNO，作為一家美俄合資的企業，RNO一直是美俄軍方夜視設備的的最大提供商，RNO下屬兩家企業，一家以生產高端夜視儀為主，在俄羅斯。一家以生產熱像儀為主，在美國。在市面上我們看不到RNO夜視儀和RNO的望遠鏡式手持熱像儀銷售，因為這兩類設備都僅供軍方。RNO目前市面能夠見到的是普通手持熱像儀，主要是工程上使用。熱像儀的發展，給軍方的投入發展相關，RNO一直與軍方合作，引領著全球熱像儀的發展。
熱像儀是利用紅外探測器和光學成像物鏡接受被測目標的紅外輻射能量分佈圖形反映到紅外探測器的光敏元件上，從而獲得紅外熱像圖，這種熱像圖與物體表面的熱分佈場相對應。通俗地講熱像儀就是將物體發出的不可見紅外能量轉變為可見的熱圖像。熱圖像的上面的不同顏色代表被測物體的不同溫度。
作為世界最先進的高科技產品，熱像儀的知名品牌主要集中在美國。近年來，我國在熱像儀領域也取得了巨大進步，但是在技術上相對美國還有一定差距，相信國內品牌再經過幾年的發展，一定能夠和美國品牌抗衡。
熱像儀的品牌非常多，客戶在選擇時，有點無從下手，在選擇熱像儀時，建議選擇大品牌的熱像儀。 2012年4月，美國知名的Thermal infrared imager TIMES,發佈了2011年全球熱像儀品牌排名，美國RNO連續5年榮登銷量榜首，其IR160 和PC160熱像儀更是以40%的市場份額連續8年榮登單品銷量冠軍。在選擇時，可以根據這個排名，進行參考選擇。同時選擇適合自己的型號。
1. RNO
RNO公司於1940年成立於美國芝加哥，是全球歷史最為悠久的熱像儀生產企業，在二戰中，RNO熱像儀曾廣泛應用美國軍方。經過70年的發展，RNO下設了美國RNO熱像儀公司，美俄合資RNO夜視儀公司。RNO是全球最為專業的熱像儀公司，其下屬的RNO夜視儀，在3,4代高端夜視儀領域擁有極大的知名度。
70年來，RNO一直專門致力於熱像技術的開發，RNO熱像儀工廠分別設在美國、英國、日本和中國。RNO夜視儀則將工廠設立在俄羅斯。 目前RNO 在全球擁有近5000名僱員，其授權分銷商及服務分公司遍佈全球100多個國家。 美國RNO一直是全球熱像儀技術的領導者。引領全球熱像技術的發展。 RNO以生產中高端熱像儀為主，2012年，美國RNO以高達50%的市場份額位居全球熱像儀首位，其傳奇產品PC-160以高達30%的市場份額連續5年位居全球熱像儀銷售寶座。這款售價不到5000美元的產品，以高達60HZ的幀頻，-20-600度兩溫區選擇，以及移動點移動區高溫自動捕捉等功能，讓其成為最具性價比產品，成為熱像儀的一代神話。
2. FLIR
FLIR Systems Inc, (NASDAQ: FLIR) 作為創新成像系統製造領域的領軍企業，其產品範圍涉及熱像儀、航空攝像機和機械檢測系統等。FLIR產品已在全球60餘個國家內的工商業及政府領域中發揮了重要作用。
50多年來，FLIR公司一直致力於為科研、工業、執法機關及軍工領域提供熱像儀和夜視儀設備，堪稱商用熱像儀領域中無可辯駁的領導者。FLIR 產品系列應用極為廣泛，涵蓋預防性維護、狀態監控，無損測試、研發、醫療科學、溫度測量、熱測試、執法機關、監視、安保及生產過程控制等各個領域，能夠為入門級或專家級用戶提供最為全面的支持。
3. FLUKE
福祿克電子儀器儀表公司於1948年成立，是丹納赫（Danaher）集團的全資子公司。福祿克是一個跨國公司，總部設在美國華盛頓州的埃弗裡德市，工廠分別設在美國、英國，荷蘭和中國，其銷售和服務分公司遍佈歐洲、北美、南美、亞洲和澳大利亞。目前福祿克公司的授權分銷商已遍佈世界100多個國家，僱員約2400人。
多年來，福祿克電子儀器儀表公司創造和發展了一個特定的技術市場——為各個工業領域提供用於測試和檢測故障的優質電子儀器儀表產品，並把該市場提升到重要地位。每新建的一個工廠、 辦公區、或設施，都可成為福祿克產品的潛在用戶。從工業控制系統的安裝調試到過程儀表的校驗維護，從實驗室精密測量到計算機網絡的故障診斷，福祿克的產品幫助各行各業的業務高效運轉並不斷髮展。無論是技術人員、工程師、科研、教學人員還是計算機網絡維護人員，都通過使用福祿克的儀器儀表產品擴展了個人能力，並出色地完成了工作。正是他們，給予了福祿克最大的信任和最好的口碑，使得福祿克品牌在便攜、堅固、安全、易用、和嚴謹的質量標準方面得到高度的美譽，成為所涉及的領域中的領導者。
4. 德國InfraTec
德國英福泰克(InfraTec)公司ImageIR系列高端紅外成像系統基於最先進的光子型焦平面探測器和數字讀出電路技術，具有幀頻高、靈敏度高、測量精度高、解析度高等特性。
根據用戶的需求，以模塊化概念進行設計的ImageIR系列紅外成像系統有超過10款不同型號的產品，可幫助用戶實現包括光譜測量等應用在內的特殊需求，可廣泛應用於科學研究、工業研發、過程控制、非破壞性測試、多譜段紅外特徵分析等領域。
5. 日本NEC
NEC(日本電氣株式會社)成立於1899年，總部位於日本東京，是全球500強企業之一。NEC主要從事IT服務、平臺業務、運營商網絡、社會基礎設施、個人解決方案等產品的研發、生產和銷售，產品多達15000多種。NEC在全球150多個國家和地區開展業務，擁有員工14萬餘人，集團下屬公司總數為310家。 NEC是全球IT、通信網絡的領先供應商之一，融合先進的信息技術和網絡技術，向政府、企業及個人提供卓越的綜合解決方案。作為行業的領先者，NEC不斷實現技術創新，在超級計算機、雲計算技術、物聯網技術、下一代網絡技術、充電鋰離子電池技術、生物識別技術等多個領域做出了重要貢獻並保持著多項世界領先記錄。