红外探测元件吸收红外辐射后温度发生变化，测量由温度变化而导致的敏感元件物理性质（如尺寸、电阻、共振频率等）的变化来对红外辐射进行探测。热探测器无需制冷设备，可以工作于室温环境下，又称为室温探测器。
室温红外探测器有多种工作方式：较早出现的液态水银温度和气态高莱器件利用了热胀冷缩效应，现在仍有人在利用该效应进行新型探测器的研究；石英谐振红外探测器利用了共振频率对温度的敏感性来进行红外辐射的检测；根据敏感材料介电常数随温度变化的性质可以制备电容式红外探测器，近来也有相关研究进展的报道；利用温差电效应，可以做成热电偶和热电堆；目前室温红外探测器已有批量生产的为电阻式辐射热计和热释电红外探测器；测辐射热计利用了电阻随温度变化的性质，而热释电红外探测器则是基于热释电材料的极化强度随温度变化的原理工作的。
除了上述探测器外，基于二极管电流-电压特性以及MOSFET漏电流随温度的变化的室温探测器也在研究之中。
尽管非制冷红外探测器受探测机理的限制可获得的探测率比制冷型的低的多，但对于绝大多数民用领域和部分军用领域而言，这样的灵敏度已足以制成高性能的探测系统了。
更重要的是，室温红外探测器无需制冷器，可在常温下工作，在低成本、低功耗、小型化和可靠性等方面有明显的优势，且已显示出了巨大的市场潜力。随着半导体、敏感材料、微电子技术、特别是硅微机械加工技术的发展，室温红外探测器会在更多领域得到更为广泛的应用。