热释红外传感器和热电偶一样是基于热电效应原理的热电型红外传感器。红外探测器厂家发现其不同的是，它的热电系数远远高于热电偶，其内部的热电元采用高热电系数的铁钛酸铅汞陶瓷以及钽酸锂、硫酸三甘铁等配合滤光镜片窗口组成，其极化随温度的变化而变化。
为了抑制因自身温度变化而产生的干扰，在工艺上将两个特征一致的热电元反向串联或接成差动平衡电路，它能以非接触式检测出物体放出的红外线能量变化，并将其转换为电信号输出。热释红外传感器在结构上引入场效应管的目的在于完成阻抗变换。由于热电元输出的是电荷信号，这并不能直接使用，需要用电阻将其转换为电压的形式，该电阻阻抗高达10MΩ，鼓引入N沟道结型场效应管接成共漏形式（即源极跟随器），以完成阻抗变换。为了提高探头的增益，N沟道增强型MOS管在探头中也有应用。
由于热释红外线传感器的性能稳定，并能十分容易的改变其中心波长，所以可以广泛地用于各种“开关型”控制电路中。但是如果用于“定量”的测量电路中，则应考虑精度问题。例如温度测量电路，则不能单纯性地采用菲涅尔透镜，还需要一套聚焦和峰值采样系统，另外还需将采样值“量化”。
红外探测器厂家发现由于这种形式的测温系统具有灵敏度高，抗干扰性好，不但有可能取代现有的热电堆式高温计和光学高温计，而且测量下限可以拓宽到常温，在红外测温、遥测、遥感方面，这种测温系统具有其它类型的测温系统不可与之比拟的优点，极具发展前景。