Η υπέρυθρη θερμογραφία είναι μια διαδικασία για τη δημιουργία εικόνων χρησιμοποιώντας υπέρυθρη (IR) ακτινοβολία αντί για φως. Το IR είναι αόρατο με γυμνό μάτι, αλλά εκπέμπεται ή αντανακλάται από οποιοδήποτε αντικείμενο ή πλάσμα που εκπέμπει θερμότητα. Η υπέρυθρη θερμογραφία, επίσης γνωστή απλά ως θερμογραφία, δημιουργεί μια εικόνα με βάση τα μοτίβα θερμότητας της περιοχής που βλέπουμε. Αυτό έχει πολλές τεχνικές και επιστημονικές εφαρμογές, από τη στρατιωτική επιτήρηση μέχρι την αστρονομία. Μια εικόνα που δημιουργείται με τη θερμογραφία ονομάζεται θερμόγραμμα.
Η υπέρυθρη ακτινοβολία είναι μέρος του ηλεκτρομαγνητικού φάσματος, ένα ευρύ φάσμα αβλαβών ακτινοβολιών που περιλαμβάνει ορατό φως, ραδιοκύματα και μικροκύματα. Το μήκος κύματος της ακτινοβολίας καθορίζει τη φύση και τη θέση της στο ηλεκτρομαγνητικό φάσμα. Αν και το ανθρώπινο μάτι μπορεί να ανιχνεύσει μόνο ένα στενό εύρος αυτής της ακτινοβολίας, διάφορες τεχνολογικές συσκευές μπορούν να ανιχνεύσουν την υπόλοιπη ακτινοβολία. Το μήκος κύματος της υπέρυθρης ακτινοβολίας την τοποθετεί μεταξύ των μικροκυμάτων και του κόκκινου φωτός, ακριβώς έξω από το ορατό φάσμα. Η ακτινοβολία υπερύθρων που βρίσκεται κοντά στο ορατό εύρος μπορεί να καταγραφεί με ειδικές κάμερες για φωτογράφηση υπερύθρων. Η υπέρυθρη θερμογραφία μπορεί να συλλάβει την ακτινοβολία υπερύθρων που είναι πιο κοντά στα μικροκύματα, γνωστή ως μακρινή υπέρυθρη.
Η ακτινοβολία υπερύθρων ενός αντικειμένου είναι στενά συνδεδεμένη με τη θερμοκρασία του. Ως αποτέλεσμα, η υπέρυθρη θερμογραφία μπορεί να ανιχνεύσει ανεπαίσθητες διακυμάνσεις στη θερμότητα που εκπέμπεται από ένα αντικείμενο, πλάσμα ή άτομο. Καθώς όλα τα αντικείμενα εκπέμπουν κάποια ποσότητα θερμότητας, η θερμογραφία επιτρέπει την παρατήρηση ενός περιβάλλοντος στο σύνολό του, ακόμη και με την πλήρη απουσία φωτός. Ένα θερμόγραμμα ενός σπιτιού, για παράδειγμα, μπορεί να δείχνει εξωτερικά σκιαγραφημένα με μπλε χρώμα, αλλά εσωτερικές πηγές θερμότητας και ενέργειας, συμπεριλαμβανομένων των ανθρώπων, ως κόκκινα αντικείμενα. Αυτά τα χαρακτηριστικά της θερμογραφίας έχουν πολλαπλές εφαρμογές σε μεγάλη ποικιλία τομέων και επαγγελμάτων.
Στην ιατρική, για παράδειγμα, η υπέρυθρη θερμογραφία μπορεί να βοηθήσει στην έγκαιρη διάγνωση της νόσου ανιχνεύοντας τα αυξημένα επίπεδα θερμότητας που προκαλούνται από τον πυρετό. Το στρατιωτικό προσωπικό χρησιμοποιεί θερμογραφία για επιτήρηση και επιχειρήσεις όταν οι συνηθισμένες πηγές φωτός θα ήταν επικίνδυνες. Οι μετεωρολόγοι μπορούν να ανιχνεύσουν αλλαγές θερμοκρασίας που υποδηλώνουν καταιγίδες και άλλα ταχέως μεταβαλλόμενα καιρικά μοτίβα. Τα θερμογράμματα κτιρίων μπορούν να αποκαλύψουν «καυτά σημεία», επιτρέποντας στους τεχνικούς να βρουν προβληματικές περιοχές σε συστήματα εξαερισμού ή ηλεκτρικών συστημάτων προτού προκαλέσουν βλάβες. Ακόμη και οι αρχαιολόγοι χρησιμοποιούν τη θερμογραφία για να εντοπίσουν θαμμένες κατασκευές που απορροφούν ή αντανακλούν τη θερμότητα διαφορετικά από το περιβάλλον έδαφος.
Οι αστρονόμοι έχουν χρησιμοποιήσει υπέρυθρη ακτινοβολία για δεκαετίες, καθώς μπορεί να ανιχνεύσει ουράνια σώματα πέρα από την εμβέλεια των συνηθισμένων τηλεσκοπίων. Η χρήση υπέρυθρης θερμογραφίας για την αστρονομία ήταν αρχικά περιορισμένη, επειδή η ατμόσφαιρα της Γης απορροφά και εκτρέπει τόση ακτινοβολία υπερύθρων. Τα διαστημικά τηλεσκόπια σε τροχιά, ωστόσο, μπορούν να χρησιμοποιούν θερμογραφικό εξοπλισμό χωρίς τέτοιους περιορισμούς. Αυτός ο εξοπλισμός πρέπει να ψύχεται για να αποτρέπεται η παραμόρφωση των δεδομένων από εξωτερικές πηγές θερμότητας. Τα θερμογράμματα έχουν χρησιμοποιηθεί για την παρατήρηση μακρινών πλανητικών σωμάτων και βρεφικών αστεριών που δεν έχουν ακόμη αρχίσει να εκπέμπουν ορατό φως.