Predmeti apsorbiraju zračenje, vibracije rešetke se pojačavaju, zračenje se može pretvoriti u toplinu, temperatura raste. Kako temperatura objekta raste, fizička svojstva povezana s promjenom temperature. Fenomen takvog objekta koji apsorbira zračenje da mijenja njegovu temperaturu i izaziva odgovarajuće promjene u fizičkim, mehaničkim i drugim svojstvima objekta naziva se toplotnim učinkom. Detektori napravljeni od toplotnih efekata nazivaju se termički detektori.
Proces fotoelektrične pretvorbe toplotnog detektora podijeljen je u dva koraka: prvi korak je da termički detektor apsorbira infracrveno zračenje da bi izazvao porast temperature, što je isto za sve vrste toplinskih detektora, a drugi korak koristi određene temperaturne efekte toplotnih detektori za pretvaranje porasta temperature u promjene električne energije.
Budući da toplinski detektori koriste zračenje za izazivanje efekta povećanja temperature, oni reagiraju na zračenje bilo koje talasne dužine, takozvani termički detektori nisu selektivni, što je velika razlika od fotonskih detektora. Detektori topline razvijali su se ranije od fotonskih detektora, ali sada se neki fotonski detektori približavaju pozadinskoj granici, a stopa detekcije toplotnih detektora još je daleko od granice pozadinske buke.
Kada zračenje apsorbuje predmet, ono se pretvara u toplinu, a temperatura objekta raste, praćena drugim efektima, poput proširenja volumena, promjene otpora ili stvaranja strujnog, električnog potencijala. Izmjerite promjene u ovim parametrima za izvedbu da biste znali prisutnost i veličinu zračenja. Ovaj se princip koristi za izradu termometra, detektora gaze, termistora, termoelemenata i piroelektričnih detektora.
Ljudsko tijelo, tenkovi, zrakoplovi, ratni brodovi itd. Su izvori toplotne radijacije, upotreba detektora topline za otkrivanje ljudskog tijela, tenkova, zrakoplova, ratnih brodova i drugih dijelova raspodjele temperature radijacije kako bi se razlikovali i identificirali ti predmeti. Detektori topline mogu se široko koristiti za otkrivanje ljudskog tijela, izvora vatre, izvora topline, raznih vojnih ciljeva, u industriji i poljoprivredi, a nacionalna obrana ima važnu primjenu i razvoj.