红外热像仪的应用范围极其广泛，并且随着红外技术的不断发展及普及，新的应用被不断开发，目前主要有以下几个应用大类。

材料研究:有机材料、无机材料、复合材料、3D打印材料、纳米材料、弹性材料等。

机械与动力:新能源动力系统、制动系统、液压系统、牵引系统、传动系统、加热系统、精密加工等。

电子与电气:微电子、芯片、电子元器件、强电设备等。

土木工程:桥梁、隧道、大坝、建筑物等基建设施的渗漏、空鼓、缝隙问题、地质勘探等。

化学与化工:化学反应过程监测、反应设备监测、产品性能测试等。

动物与植物:药性及药效试验、新品种培育、动物习性、生长环境、激光脱毛、微生物体、医学研究等。

其它科研:考古与文物保护、空间试验、空气动力学、激光及光纤研究、爆炸研究、碰撞试验、火山研究、温室效应、沙尘暴、