在现实世界里，热成像仪的用途非常广泛，特别是在军事上，利用热成像仪可以在夜间发现散发热量的坦克发动机、士兵。
在工业上，可以利用热像仪快速探测出加工件的温度，从而掌握必须的信息。由于电动机、晶体管等电子器件发生故障时往往伴随着温度的异常升高，利用热成像仪也可以快速诊断故障。
在流行性感冒、肺炎等疾病流行时，可以利用热成像仪快速判断是否有发热现象。由于癌细胞的温度较高，也可用其判断诊断乳腺癌等疾病。边防部门也可用其判断交通工具中是否有偷渡客。
红外热成像的军事应用
随着热成像技术的发展，使它在国民经济、生产建设、科学研究以及国防军事等众多方面有着广泛的应用，其在军事上应用也已涉及到红外警戒、跟踪、瞄准以及制导的各个方面。
一、弹道导弹防御
美国的弹道导弹防御（B 划是当前国际上广泛关注的一个热点问题，BMD计划针对敌方导弹在发射助推段、大气层外弹道飞行段和再入大气层段这三个阶段的不同特点，采取不同的方法，建立多层次的、全程的拦截体系。
在这种拦截体系中，红外焦平面列阵成像技术扮演着一种核心的角色，主要表现在以下3个方面。
1、全球性监视。在敌方导弹发射的初始阶段，就探测到其位置和数量，主要依靠部署在空间的预警卫星进行。
2、跟踪和鉴别。在敌方导弹发射的初始阶段和弹道飞行阶段，鉴别真、假目标并跟踪其轨迹。
3、识别和制导。在己方发射的拦截导弹上，以红外成像方式实现目标识别和精确的导，命中摧毁敌弹。
二、常规导弹武器：
采用红外成像制导可使导弹获得更远的全向探测距离和识别，对抗红外诱饵等人工干扰的能力，大大提高导弹威力，而且也使其成为对付隐形飞机等的“杀手锏”，也是热成像技术在军事应用中的重中之重。
1、典型的红外热成像制导导弹
随着红外成像技术的快速发展，世界各国相继研制了多种红外成像制导导弹。如美国的毒刺改进型 (Stinger Post和Stinger RMP)，斯拉姆AGM284E远程攻击型导弹，苏联的SAM213和法国的西北风改进型, 美国幼畜AGM265D /F空地、空舰导弹，法国MICA导弹（红外型），英国ASRAAM导弹，德国 IRIS-T导弹，美国AIM-9x导弹，其中，美国的AIM-9x近距空空导弹是美国重点发展的最新型空空导弹。
应用凝视红外焦平面阵列成像技术的典型代表有德、英、法合研的远程崔格特导弹、美国的标枪便携式反坦克导弹以及战区高空防空导弹THADD等。
2、先进反装甲导弹系统：
在红外焦平面技术发展初期，最先成功应用的领域是反装甲导弹系统的热瞄准器和精确制导寻的器，美国和欧洲的一些主要先进反装甲导弹计划，现已处于装备、服役阶段，主要有美国“标枪”Javelin导弹系统，欧洲第三代远程反坦克导弹（TriGAT-L，又名ATGW-3），美国“狱火”导弹（Hellfire）。
三、军用红外热成像仪
红外热成像仪是应用最广泛的红外装置，而在热成像技术的发展初期，只能研制出基于单元器件的热像仪，场频较低，只限于小范围应用。
直到20世纪70年代中长波碲镉汞(MCT)材料与光导型多元线列器件工艺成熟之后，热像仪才开始大量生产并装备军队，发展很快，种类繁多。
第一代军用红外热成像仪大都采用MCT的60、120和180元线列“通用组件”制造的前视红外系统，即FLIR，它占红外军事应用的50％以上，而到90年代，性能更高的第二代热成像仪SADA应运而生，即美国陆军标准先进杜瓦组件，SADAⅠ为240×2长波MCT TDI扫描焦平面，SADAⅡ为 480×6（以及480×4）长波MCT TDI扫描焦平面，使用SADAⅡ的第二代热成像仪比使用180元通用组件的第一代热成像仪的探测距离提高了一倍，且如果是凝视型焦平面热像仪具有更多的优点，小巧、坚固、可靠、省电、灵敏度更高，640×480元InSb凝视焦平面热成像仪探测距离是通用组件的4倍。
