غالباً ما لا تعمل كاميرات التصوير الحراري بشكل جيد تحت الماء. وذلك لأن المياه تمنع العديد من أطوال الموجات تحت الحمراء، تماماً كما تمنع الحاجز غير الشفاف أطوال الموجات المرئية.تماماً كما لا نستطيع أن نرى من خلال الطلاء، مستشعر الأشعة تحت الحمراء لا يمكن أن "نرى" من خلال المياه العميقة لأن الموجات التي يكتشفها لا يمكن أن تمر من خلال الماء.
المياه تمثل مشكلة أخرى صعبة لكاميرات التصوير الحراري، والتي تتعلق بالقيادة الحرارية والحرارة المحددة.لذا فإنه يأخذ أربعة أضعاف الطاقة لرفع أو خفض درجة حرارة نفس الحجم بنسبة 1 درجة.
هذا يعني أن الجسم يفقد (أو يكتسب) طاقته الحرارية بشكل أسرع وعلى مسافة أقصر من الماء. وبالتالي فإن الأجسام في الماء أكثر صعوبة في التصور الحراري من الأجسام في الهواء.