红外探测系统一般包括：红外光学系统，红外探测器，电子信号处理装置，显示设备，见下图：
一、红外光学系统
大部分的红外探测系统需要通过大气才能够探测到目标，而从目标来的辐射在到达红外探测器前，由于大气对红外的选择吸收和散射等作用，会对红外辐射进行衰减。光学系统的主要的作用是收集红外辐射，把远处的红外辐射聚焦的探测器上，提高探测距离。光学系统由反射式和透射式两种。由于红外的波段非常宽，而能透过红外的材料有限，因此光学系统多采用反射式。
二、红外探测器
红外探测器又称为红外传感器，是红外探测系统的核心。它是一种光电或热电转换元件，能够接红外辐射信号并将其按照一定规律转换成电信号。便于识别和显示。红外探测器质量的优劣是衡量红外探测技术发展水平的重要标志。
三、电子信号处理装置
由于红外探测器的输出信号比较微弱，一般在mV级，其中还掺杂一些干扰信号，因此还需对信号进行处理。电子系统首先放大微弱信号，然后进行信息处理，获得目标信息，并通过数据接口输出。红外探测系统大多输出图像信息，显示装置能够实时现实视频信息。