根據工作溫度需要，紅外探測器可分為制冷型紅外探測器和非制冷型紅外探測器。非制冷紅外熱成像探測器在室溫下工作，響應速度相應較慢，靈敏度相對較低，非制冷紅外探測器是熱探測器；制冷紅外探測器需要一個制冷機把溫度調節在低溫下工作，本質上是一個光子探測器，需要在低溫下才能發揮最佳性能。

熱成像系統用于觀察熱源。為了獲得最大的系統靈敏度，大多數熱成像系統使用低溫冷卻探測器，通常在77K或更低的液氮溫度下工作。如果這些焦平面陣列（FPA）紅外探測器可以檢測到被觀察場景之外的熱能，則靈敏度會降低。

此外，如果非場景能量的大小隨視場而變化，則可能導致意外的圖像失真。為了最大限度地提高系統的靈敏度并避免圖像失真，紅外FPA探測器需要低溫并安裝在隔熱的冷屏或杜瓦瓶組件中。

制冷紅外探測器是制冷式熱成像系統的核心部件。通過制冷機形成合適的低溫恒溫環境，使封裝在超高真空杜瓦主體中的紅外敏感光電探測器能夠將紅外輻射轉化為電信號。然后電信號將被讀出電路收集和放大，以處理圖像，最后輸出人眼可以觀察到的圖像或視頻。