當由紅外測溫儀測溫時，被測物體發射出的紅外能量，通過紅外測溫儀的光學系統在探測器上轉換為電信號，該信號的溫度讀數顯示出來。如何確保紅外測溫儀測量精度？最重要的因素是發射率、視場、到光斑的距離和光斑的位置。

發射率，所有物體會反射、透過和發射能量，只有發射的能量能指示物體的溫度。當紅外測溫儀測量表面溫度時，儀器能接收到所有這三種能量。因此，所有紅外測溫儀必須調節為只讀出發射的能量。測量誤差通常由其它光源反射的紅外能量引起的。有些紅外測溫儀可改變發射率，多種材料的發射率值可從出版的發射率表中找到。其它儀器為固定的予置為0.95的發射率。該發射率值是對于多數有機材料、油漆或氧化表面的表面溫度，就要用一種膠帶或平光黑漆涂于被測表面加以補償。使膠帶或漆達到與基底材料相同溫度時，測量膠帶或漆表面的溫度，即為其真實溫度。距離與光斑之比，紅外測溫儀的光學系統從圓形測量光斑收集能量并聚焦在探測器上，光學分辨率定義為紅外測溫儀到物體的距離與被測光斑尺寸之比(D:S)。比值越大，紅外測溫儀的分辨率越好，且被測光斑尺寸也就越小。

激光瞄準，只有用以幫助瞄準在測量點上。紅外光學的最新改進是增加了近焦特性,可對小目標區域提供精確測量，還可防止背景溫度的影響。視場，確保目標大于紅外測溫儀測量時的光斑尺寸，目標越小，就應離它越近。當精度特別重要時，要確保目標至少2倍于光斑尺寸。