Termometer inframerah (IR) dapat dikategorikan berdasarkan teknologi pengukuran suhu yang digunakan atau oleh elemen desain tertentu lainnya. Ada tiga metode penginderaan utama yang dapat digunakan oleh termometer IR, yang masing-masing bergantung pada panjang gelombang cahaya yang berbeda. Sensor kecerahan menggunakan satu panjang gelombang, sensor rasio menggunakan dua, dan versi multi-varian dapat menggunakan dua atau lebih. Teknologi ini dapat digunakan dalam berbagai jenis termometer IR, seperti jenis pistol genggam, versi tongkat yang sangat portabel, dan termokopel inframerah. Teknologi pemantauan suhu serupa juga dapat ditemukan di sistem pemindaian inframerah tertentu dan kamera pencitraan termal.
Ada beberapa cara yang berbeda bahwa radiasi inframerah diukur untuk menentukan suhu suatu benda. Termometer IR berfungsi dengan mengukur radiasi benda hitam yang dilepaskan sebagai cahaya inframerah. Jenis termometer IR yang paling sederhana dikenal sebagai sensor kecerahan karena perangkat ini hanya menggunakan satu panjang gelombang untuk menentukan suhu. Termometer inframerah yang dilengkapi dengan sensor kecerahan berfungsi dengan mengukur amplitudo energi inframerah yang dipancarkan oleh objek tertentu dalam panjang gelombang tunggal tersebut. Karena hanya satu panjang gelombang yang digunakan, perangkat ini dapat mengalami kesulitan mengembalikan pembacaan yang akurat jika ada jenis gangguan apa pun.
Sensor rasio digunakan oleh termometer IR yang mampu mengukur dua panjang gelombang yang berbeda. Termometer IR ini kadang-kadang disebut dua sensor warna karena dua panjang gelombang dalam rentang inframerah diukur. Menggunakan dua panjang gelombang dapat memungkinkan termometer ini untuk mendapatkan pembacaan yang akurat melalui penghalang, seperti debu atau asap, yang akan mempengaruhi sensor kecerahan warna tunggal. Pembacaan suhu dari sensor dua warna dapat dimiringkan ke sisi yang tinggi meskipun jika ada gangguan latar belakang yang signifikan dari sumber panas.
Sensor multi-varian dapat mengamati beberapa panjang gelombang dan biasanya disesuaikan untuk digunakan dalam aplikasi tertentu. Dalam hal ini, emisivitas objek biasanya diketahui sebelum pengukuran dilakukan dan sensor disesuaikan. Ini memungkinkan termometer IR multi-varian untuk memberikan pembacaan yang sangat akurat.
Masing-masing teknologi penginderaan IR yang berbeda dapat digunakan di sejumlah perangkat. Salah satu jenis termometer IR yang umum adalah jenis genggam. Termometer IR ini sering kali memiliki kemiripan yang dangkal dengan senjata, termasuk pegangan, pelatuk, dan seringkali penglihatan laser. Beberapa jenis genggam juga menyertakan tripod bawaan sehingga dapat dipasang di tempatnya.
Termometer IR tipe tongkat yang lebih kecil juga ada. Perangkat ini memiliki desain yang mirip dengan jenis perangkat genggam lainnya, meskipun seringkali berukuran kecil atau cukup ringkas untuk dibawa dengan mudah di dalam saku. Jenis lain dari termometer IR adalah termokopel inframerah, yang merupakan perangkat kecil yang mampu menghasilkan jenis output yang sama seperti sensor termokopel normal.