Τα υπέρυθρα (IR) θερμόμετρα μπορούν να κατηγοριοποιηθούν από τις τεχνολογίες μέτρησης θερμοκρασίας που χρησιμοποιούν ή από ορισμένα άλλα στοιχεία σχεδιασμού. Υπάρχουν τρεις κύριες μέθοδοι ανίχνευσης που μπορούν να χρησιμοποιήσουν τα θερμόμετρα υπερύθρων, καθεμία από τις οποίες εξαρτάται από διαφορετικά μήκη κύματος φωτός. Οι αισθητήρες φωτεινότητας χρησιμοποιούν ένα μόνο μήκος κύματος, οι αισθητήρες αναλογίας χρησιμοποιούν δύο και οι εκδόσεις πολλαπλών παραλλαγών μπορούν να χρησιμοποιούν δύο ή περισσότερα. Αυτές οι τεχνολογίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε διαφορετικά είδη θερμομέτρων υπερύθρων, όπως τύπους όπλων χειρός, εκδόσεις υψηλής φορητής ράβδου και θερμοστοιχεία υπερύθρων. Παρόμοιες τεχνολογίες παρακολούθησης θερμοκρασίας μπορούν επίσης να βρεθούν σε ορισμένα συστήματα σάρωσης υπερύθρων και κάμερες θερμικής απεικόνισης.
Υπάρχουν διάφοροι τρόποι μέτρησης της υπέρυθρης ακτινοβολίας για τον προσδιορισμό της θερμοκρασίας ενός αντικειμένου. Τα θερμόμετρα υπερύθρων λειτουργούν μετρώντας την ακτινοβολία του μαύρου σώματος που εκπέμπεται ως υπέρυθρο φως. Ο απλούστερος τύπος θερμομέτρου υπερύθρων είναι γνωστός ως αισθητήρας φωτεινότητας επειδή αυτές οι συσκευές χρησιμοποιούν μόνο ένα μόνο μήκος κύματος για τον προσδιορισμό της θερμοκρασίας. Ένα θερμόμετρο υπερύθρων εξοπλισμένο με αισθητήρα φωτεινότητας λειτουργεί μετρώντας το πλάτος της υπέρυθρης ενέργειας που εκπέμπεται από ένα συγκεκριμένο αντικείμενο εντός αυτού του μοναδικού μήκους κύματος. Δεδομένου ότι χρησιμοποιείται μόνο ένα μήκος κύματος, αυτές οι συσκευές μπορεί να έχουν πρόβλημα να επιστρέψουν ακριβείς μετρήσεις εάν υπάρχει οποιοδήποτε είδος παρεμβολής.
Οι αισθητήρες αναλογίας χρησιμοποιούνται από θερμόμετρα υπερύθρων που είναι ικανά να μετρούν δύο διαφορετικά μήκη κύματος. Αυτά τα θερμόμετρα υπερύθρων ονομάζονται μερικές φορές δύο έγχρωμοι αισθητήρες επειδή μετρώνται δύο μήκη κύματος εντός της περιοχής υπέρυθρων. Η χρήση δύο μηκών κύματος μπορεί να επιτρέψει σε αυτά τα θερμόμετρα να αποκτήσουν ακριβείς μετρήσεις μέσω εμποδίων, όπως η σκόνη ή ο καπνός, που θα μπορούσαν να επηρεάσουν αρνητικά έναν αισθητήρα φωτεινότητας ενός χρώματος. Η ένδειξη θερμοκρασίας ενός αισθητήρα δύο χρωμάτων μπορεί να είναι λοξή προς την υψηλή πλευρά, ωστόσο, εάν υπάρχει σημαντική παρεμβολή φόντου από μια θερμή πηγή.
Οι αισθητήρες πολλαπλών παραλλαγών μπορούν να παρατηρήσουν πολλά μήκη κύματος και συνήθως ρυθμίζονται για χρήση σε μια συγκεκριμένη εφαρμογή. Σε αυτή την περίπτωση, η εκπομπή ενός αντικειμένου είναι τυπικά γνωστή πριν από τη μέτρηση και ο αισθητήρας ρυθμίζεται ανάλογα. Αυτό μπορεί να επιτρέψει σε ένα θερμόμετρο IR πολλαπλών παραλλαγών να παρέχει μετρήσεις υψηλής ακρίβειας.
Κάθε μία από τις διαφορετικές τεχνολογίες ανίχνευσης υπερύθρων μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε πολλές συσκευές. Μια κοινή ποικιλία θερμομέτρων IR είναι ο τύπος χειρός. Αυτά τα θερμόμετρα υπερύθρων έχουν συχνά μια επιφανειακή ομοιότητα με όπλα, συμπεριλαμβανομένης της λαβής, της σκανδάλης και συχνά ενός σκοπευτικού λέιζερ. Ορισμένοι τύποι χειρός περιλαμβάνουν επίσης ενσωματωμένα τρίποδα ώστε να μπορούν να τοποθετηθούν στη θέση τους.
Υπάρχουν επίσης μικρότερα θερμόμετρα IR τύπου stick. Αυτές οι συσκευές είναι παρόμοιες στο σχεδιασμό με άλλους τύπους χειρός, αν και είναι συχνά μικρές ή αρκετά συμπαγείς ώστε να μεταφέρονται εύκολα σε μια τσέπη. Ένας άλλος τύπος θερμομέτρου υπερύθρων είναι το υπέρυθρο θερμοστοιχείο, το οποίο είναι μια μικρή συσκευή ικανή να παράγει τον ίδιο τύπο εξόδου με έναν κανονικό αισθητήρα θερμοστοιχείου.