根據工作原理可將紅外探測器主要分為光子探測器、熱探測器。根據探測器的工作溫度可以將其分為制冷型和非制冷型，其技術差異來源于探測原理的不同。熱探測器材料吸收紅外輻射后產生溫升，通過測量其物理性質的變化就可以測量出它吸收的能量或功率。光子探測器吸收光子后，探測器材料的電子狀態會發生改變，產生光電效應，通過測量光電效應的大小可以測定被吸收的光子數。通常情況下，制冷型紅外探測器屬于光子型，非制冷型紅外探測器在探測原理上屬于熱式。
非制冷探測器可進一步分為熱釋電式、熱電堆、微測輻射熱計等。其中微測輻射熱計是一種熱敏電阻型傳感器，在紅外輻射照射到傳感器后，傳感器溫度升高，熱敏薄膜的阻值改變，其 NETD 主要受限于熱敏材料的 1/f 噪聲。微測輻射熱計型探測器是目前技術最成熟、市場占有率最高的主流非制冷紅外焦平面探測器。
目前市場上大部分紅外探測器都是焦平面陣列，其特點是由 M×N 個熱敏單元（即像元）排成陣列，用來接收紅外輻射。微測熱輻射探測器的每個熱敏單元主要由 CMOS讀出電路及 MEMS 傳感器兩部分組成，上層的 MEMS 傳感器通常使用氧化釩或非晶硅等熱敏材料制成，用于吸收紅外輻射能量并將溫度變化轉換成電阻的變化，CMOS 讀出電路將微小的電阻變化以電信號的方式輸出。CMOS 讀出電路和 MEMS 傳感器為多層結構，精密復雜，其設計和生產過程難度很高，是紅外探測器的核心步驟。
