Tüm nesneler, sıcaklıklarıyla yaklaşık olarak orantılı bir yoğunlukta kızılötesi radyasyon yayar. Radyasyon termometreleri, kızılötesi ışığı özel bir elektronik dedektöre odaklayan bir dizi optikten oluşur. Dedektör normalde, kızılötesi radyasyonun yoğunluğuyla orantılı bir elektrik akımı üreten silikon gibi bir yarı iletkendir. Cihaz, sıcaklığı elektronik olarak hesaplar. Radyasyon termometrelerinin önemli bir avantajı, bir nesnenin sıcaklığını belli bir mesafeden ölçme potansiyelidir. Ayrıca sıcaklıkları diğer yöntemlerden daha hızlı ölçebilirler. Bazı kızılötesi termometreler, cihazı belirli nesnelere doğru bir şekilde hedeflemek için bir lazer görüşüne sahiptir.