红外探测器的应用环境通常比较复杂，下面主要就环境温度对其探测性能影响进行分析。
对于光电导探测器，不仅仅只有光子才会激发出载流子，温度也会激发出载流子，但是这种热激发对于来自目标辐射的光子来说是一种干扰，因为红外探测器的半导体材料中可用于激发的载流子是一定的，热激发产生的载流子越多，则可用于目标辐射光子激发的载流子就越少，产生的电信号就会越小。
通过下列两式可以看出对于波长越长的红外探测器，其产生电子跃迁所需的电离能就越小，就越容易受到温度的影响。若环境温度太高导致全部载流子被激发，则没有载流子可以被光子所激发，探测器将无法工作。
半导体材料中电子受热运动会引起一定的热噪声，如下式：
可以看到温度与热噪声的平方成正比，只有降低硫化铅红外探测器的工作温度，才可以减小热噪声的产生，使探测器拥有更高的信噪比。
因此不管为了使热激发产生的载流子数目减到最少，还是使红外探测器拥有高信噪比，均需要对探测器进行制冷处理。