基于紅外在大氣傳輸存在的“大氣窗口”，紅外線的應用分為短波紅外、中波紅外和長波紅外。
紅外輻射的波長介于可見光和微波之間，其短波與可見光波段的紅光相鄰，長波段與微波相接。
根據紅外輻射的產生機理、紅外輻射的應用和發展情況并結合考慮了紅外輻射在地球大氣層中的傳輸特性，進一步將0.75~1000μm的紅外輻射劃分為四個波段：
（1）近紅外0.75~1μm
（2）短波紅外，波長范圍為1~3μm
（3）中紅外或中波紅外，波長范圍為3~5μm
（4）遠紅外或長波紅外，波長范圍為7~14μm
紅外探測器利用紅外輻射進行成像，當紅外線在大氣層內或穿透大氣層時，會受到來自大氣層對輻射傳輸的影響，而造成光的能力衰減，這也被稱為大氣消光。大氣消光作用對紅外輻射影響與波長有關，具有明顯的選擇性。紅外在大氣中有三個波段區間內具有很高的透過率，被稱為“大氣窗口”。
短波紅外利用目標反射環境中普遍存在的短波紅外輻射，在分辨率和細節上類似于可見光圖像；長波、中波紅外成像利用室溫目標自身發射的熱輻射，用于各種紅外熱視設備。
紅外熱成像技術可應用于環境監測領域，例如VOCs氣體泄漏的快速檢測。大多數VOCs氣體紅外波段均在3～5um之間。當特定波長的紅外輻射經過VOCs氣體分子時，該波段的紅外輻射被分子基團吸收。
PF-3000便攜式紅外熱成像氣體泄漏檢測儀采用中波制冷型二類超晶格紅外探測器，利用VOCs氣體分子對紅外輻射選擇性吸收的特性，讓看不見的氣體在儀器上清晰成像，另外高敏度模式可以探測細小氣體泄漏。
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