U tepelných senzorů dochází při absorpci fotonů k oteplení citlivé části senzoru a pohlcená energie se vyhodnocuje nepřímo přes senzory teploty. Nejčastěji se používají termočlánkové baterie, bolometry a pyroelektrické senzory.
Kvantové senzory infračerveného záření Bolometry Pyroelektrické senzory