1、夜間及惡劣氣候條件下目標的監控

在伸手不見五指的夜晚，基于可見光的監視設備已經不能正常工作，如果采用人工照明手段，則容易暴露目標。若采用微光夜視設備，它同樣也工作在可見光波段，依然需要外界微弱光照明。而紅外熱成像儀是被動接受目標自身的紅外熱輻射，無論白天黑夜均可以正常工作，并且也不會暴露自己。即使在雨、霧等惡劣的氣候條件下，由于可見光的波長短，克服障礙的能力差，因而觀測效果差，但紅外線的波長較長，特別是工作在8～14um的熱成像儀，穿透雨、霧的能力較高，因此仍可以正常觀測目標。因此在夜間，尤其在惡劣的氣候條件下，采用紅外熱成像監控設備則可以對各種目標，如人員、車輛等進行監控。

2、防火監控

由于紅外熱成像儀是反映物體表面溫度而成像的設備，因此除了夜間可以作為現場監控使用外，還可以作為有效的火警探測設備。應用紅外熱成像儀可以快速有效地發現這些隱火，并且可以準確判定火災的地點和范圍，透過煙霧發現著火點，做到早知道早預防，早撲滅。

3、偽裝及隱蔽目標的識別

普通的偽裝是以防可見光觀測為主。一般犯罪分子作案通常隱蔽在草叢及樹林中，由于野外環境的惡劣及人的視覺錯覺，容易產生錯誤判斷。紅外熱成像裝置是被動接受目標自身的熱輻射，人體和車輛的溫度及紅外輻射一般都遠大于草木的溫度及紅外輻射，因此目標不易偽裝，也不容易被錯誤判斷。