热探测器也统称为能量探测器，其原理是利用辐射的热效应，通过热电交换来探测辐射。入射到探测器光敏面的辐射被吸收后，引起响应元的温度升高，响应元材料的某一物理量随之而发生变化。
利用不同物理效应可设计出不同类型的热探测器，其中最常用的有电阻温度效应（热敏电阻）、温差效应（热电偶、热电堆）和热释电效应。
红外探测器厂家介绍到由于各种热探测器都是现将辐射转化为热并产生温升，而这一过程通常很慢，热探测器的时间常数要比光子探测器大得多。热探测器性能也不像光子探测器那样有些已接近背景极限。即使在低频下，它的探测率要比室温背景极限值低一个数量级，高频下的差别就更大了。因此，热探测器不适用于快速、高灵敏度的探测。热探测器的最大优点是光谱响应范围较宽且较平坦。