在自然界中，一切温度高于**零度的物体都在不停地向周围空间宣布红外辐射能量。物体的红外辐射能量的大小及其按波长的分布 -- 与它的外表温度有着十分密切的关系。因而，通过对物体自身辐射的红外能量的丈量，便能准确地测定它的外表温度，这就是红外辐射测温所依据的客观根底。黑体是一种理想化的辐射体，它吸收一切波长的辐射能量，没有能量的反射和透过，其外表的发射率为 1。
可是，自然界中存在的实践物体，几乎都不是黑体，为了弄清和获得红外辐射分布规律，在理论研究中必须选择合适的模型，这就是普朗克提出的体腔辐射的量子化振子模型，然后导出了普朗克黑体辐射的规律，即以波长表示的黑体光谱辐射度，这是一切红外辐射理论的出发点，故称 黑体辐射规律。一切实践物体的辐射量除依赖于辐射波长及物体的温度之外，还与构成物体的资料种类、制备办法、热过程以及外表状况和环境条件等因素有关。
因而，为使黑体辐射规律适用于一切实践物体，必须引进一个与资料性质及外表状况有关的比例系数，即发射率。该系数表示实践物体的热辐射与黑体辐射的接近程度，其值在零和小于 1 的数值之间。根据辐射规律，只需知道了资料的发射率，就知道了任何物体的红外辐射特性。影响发射率的主要因素在：资料种类、外表粗糙度、理化布局和资料厚度等。
当用红外辐射测温仪丈量方针的温度时首先要丈量出方针在其波段范围内的红外辐射量，然后由测温仪计算出被测方针的温度。单色测温仪与波段内的辐射量成比例，双色测温仪与两个波段的辐射量之比成比例。