单波长测量

根据普朗克辐射定律，每个物体都会发出电磁辐射。如果能正确检测和评估这些辐射，就能计算出物体的表面温度。在单波长测量中，探测器并不能评估人体发出的所有热辐射，而只能评估相对较小光谱范围内的辐射。其余辐射则通过使用光谱滤光片来分辨。大多数商用红外测温仪（测温仪和红外热像仪）都采用这一概念。

虽然这种方法会降低信号强度，从而降低设备的灵敏度，但出于各种原因，这种方法在实践中是必要的。首先，探测器的光谱响应无法针对整个电磁频谱进行优化。现有的红外探测器材料（如 0.4 … 1.1 µm 范围的硅，1.3 … 2.6 µm 范围的 InGaAs 等）已经为红外测温仪的使用规定了一定的光谱范围。

其次，各种大气气体会影响红外辐射的透过率。为了尽量减少这些气体对测量结果（物体温度）的影响，最好使用受这些气体影响较小的红外光谱区域 – 大气窗口。
第三，在某些光谱范围内，测量对象的发射率可能非常小，并且在测量过程中会发生剧烈变化，而在另一个光谱范围内，发射率则相当大且恒定不变。在这种情况下，选择较不稳定的信号范围进行有意义的测量更为有利。
另一种方法是双波长测量，即对两个探测器的信号进行评估，这两个探测器对不同的光谱范围都很敏感。