Termokamera funguje na princípe termovízie. To znamená, že kamera vytvára obraz zaznamenávaním infračerveného žiarenia. Infračervené žiarenie má vlnovú dĺžku v rozsahu 780 nanometrov (nm) až 1 milimeter (mm). Infračervené žiarenie hraničí so svetelným spektrom, preto niekedy používame pojem „infračervené svetlo“. Na druhej strane bežná kamera zaznamenáva viditeľné spektrum svetla, teda vlnové dĺžky v približnej hodnote 400 nm až 700 nm.

Primárnym zdrojom infračerveného žiarenia je tepelné žiarenie. Z toho dôvodu ho vyžaruje akýkoľvek objekt, ktorý má teplotu. Platí pritom, že so zvyšovaním teploty objektu sa zvyšuje aj množstvo emitovaného infračerveného žiarenia. Teploty snímaných objektov sú zobrazované spektrom farieb, kde sú objekty s vysokou teplotou znázornené v červených farbách, zatiaľ čo objekty s nízkou teplotou v modrých.

Termokamery umožňujú nočné videnie, ale môžu sa používať aj na detekciu energetických únikov v budovách, kontrolu kvality vo výrobe, analýzu technického stavu komponentov a stavu stien, múrov či striech.