与传统的表面测温方法相比，热成像测温仪可以在一定距离内实时、定量、在线检测加热点的温度，还可以通过扫描绘制出运行中设备温度梯度的热像。而且灵敏度高，不受电磁场干扰，便于野外使用。它可以在-20℃ ~ 2000℃的大范围内以0.05℃的高分辨率检测电气设备的热故障(根据热效应，通过专用设备可以获得设备表面发出的红外辐射信息，进而判断设备状况和缺陷性质)，揭示如导体接头或线夹发热、电气设备局部热点等。

热成像测温仪利用红外探测器、光学成像物镜和光机扫描系统(目前先进的焦平面阵列结构技术省略了光机扫描系统)接收被测物体的红外辐射能量分布图，并反射到红外探测器的光敏元件上。在光学系统和红外探测器之间，有一个光机扫描机构(焦平面阵列结构测温仪没有这种机构)来扫描被测物体的红外热像，并聚焦在机组或光谱探测器上，探测器将红外辐射能量转化为电信号，红外热像经放大、转换或标准视频信号后通过电视屏幕或监视器显示出来。该热图像对应于物体表面上的热分布场，实际上是被测物体各部位红外辐射的热像分布图较弱，与可见光图像相比缺乏层次感和立体感。因此，在实际动作过程中，为了更有效地判断被测物体的红外热分布场，往往采用一些辅助措施来增加仪器的实用功能，如图像亮度和对比度的控制、真实标记校正、伪彩色描绘等技术。

热成像测温仪一般分为扫描成像系统和非扫描成像系统，光机扫描成像系统采用单元或多元(单元数为8、10、16、23、48、55、60、120、180甚至更多)光电导或光伏红外探测器，使用单元探测器时速度慢，主要是帧幅响应时间不够快，多元阵列探测器可制成高速实时测温仪。非扫描热成像测温仪，如新一代焦平面阵列凝视成像的焦平面测温仪，性能远优于光机扫描测温仪，有逐步取代光机扫描测温仪的趋势。在现场测量温度时，只需对准目标拍摄图像，将上述信息存储在机器中的PC卡上，即完成所有操作。各种参数的设置可以通过软件进行修改和数据分析，终可以直接得到检测报告。