Η τεχνολογία νυχτερινής όρασης επιτρέπει στους ανθρώπους να βλέπουν στο σκοτάδι. Τα σύγχρονα συστήματα λειτουργούν εκπληκτικά καλά και μερικά μπορούν να λειτουργήσουν σε απόλυτο σκοτάδι. Τα περισσότερα συστήματα νυχτερινής όρασης βασίζονται σε μία από τις δύο βασικές τεχνολογίες: τη θερμική απεικόνιση και τους ενισχυτές εικόνας.
Τα θερμικά συστήματα νυχτερινής όρασης βασίζονται στο ανώτερο τμήμα του φάσματος του υπέρυθρου φωτός που δεν είναι ορατό στο ανθρώπινο μάτι. Γενικά, τα θερμά αντικείμενα εκπέμπουν περισσότερο υπέρυθρο φως από τα ψυχρότερα. Οι αισθητήρες υπερύθρων σαρώνουν το περιβάλλον και ανιχνεύουν τα αντικείμενα που εκπέμπουν περισσότερη υπέρυθρη ακτινοβολία. Αυτά τα δεδομένα στη συνέχεια μετατρέπονται σε εικόνες που παρουσιάζονται στον θεατή. Δεδομένου ότι τα θερμικά συστήματα δεν βασίζονται στο φως, μπορούν να δημιουργήσουν ορατές εικόνες στο απόλυτο σκοτάδι.
Οι ενισχυτές εικόνας λειτουργούν ενισχύοντας το ορατό φως. Απαιτούν ελάχιστη ποσότητα φωτός για να λειτουργήσουν και είναι άχρηστα στο απόλυτο σκοτάδι. Αυτό συνήθως δεν είναι πρόβλημα επειδή το φως που παρέχουν μόνο τα αστέρια είναι αρκετό. Αυτά τα συστήματα απλώς ενισχύουν το φως που παρουσιάζεται στον θεατή και έτσι κάνουν ορατά τα σκοτεινά περιβάλλοντα.
Τα συστήματα νυχτερινής όρασης μπορούν να συμπληρώσουν όλα τα είδη συσκευών, από τηλεσκόπια έως κιάλια έως φωτογραφικές μηχανές και βιντεοκάμερες. Ίσως η πιο δημοφιλής εφαρμογή αυτής της τεχνολογίας είναι τα γυαλιά νυχτερινής όρασης. Τα γυαλιά νυχτερινής όρασης παρέχουν στους ανθρώπους εικόνες σε πραγματικό χρόνο και επομένως τους επιτρέπουν να λειτουργούν σε σκοτεινά περιβάλλοντα.