على أساس درجة حرارة التشغيل واحتياجات التبريد، يمكن تقسيم كاشف الأشعة تحت الحمراء إلى مبرد وغير مبرد. يعمل مستشعر التصوير الحراري غير المبرد في درجة حرارة الغرفة، وهو ذو استجابة بطيئة وحساسية منخفضة نسبيًا. بينما يعمل كاشف الأشعة تحت الحمراء المبرد في درجة حرارة التبريد. والسبب هو أن كاشف الأشعة تحت الحمراء المبرد هو في الأساس كاشف فوتون ويحتاج إلى التبريد في درجات حرارة منخفضة ليقدم أفضل أداء له.
تستخدم أنظمة التصوير الحراري لمراقبة مصادر الحرارة. للحصول على أقصى قدر من حساسية النظام، تستخدم معظم أنظمة التصوير الحراري أجهزة كشف مبردة بالتبريد، والتي تعمل عادةً عند درجات حرارة نيتروجين سائل تصل إلى 77 كلفن أو أقل. إذا تمكنت كاشفات الأشعة تحت الحمراء لمصفوفات المستوى البؤري (FPAs) من اكتشاف الطاقة الحرارية خارج المشهد الذي يتم عرضه، فسيتم تقليل الحساسية.
بالإضافة إلى ذلك، إذا كان حجم الطاقة غير المتعلقة بالمشهد يختلف باختلاف مجال الرؤية، فقد يؤدي ذلك إلى تشويه الصورة غير المرغوب فيه. لتعظيم حساسية النظام وتجنب تشويه الصورة، يحتاج FPA بالأشعة تحت الحمراء إلى التبريد المبرد وتركيبه في "زجاجة" معزولة حرارياً أو مجموعة ديوار. تضمنت الأنظمة الأصلية زجاجات مفرغة صغيرة تسمى ديوار، والتي كانت مملوءة بالنيتروجين السائل.
كاشف الأشعة تحت الحمراء المبرد هو المكون الأساسي لنظام التصوير الحراري المبرد. يتم تشكيل بيئة درجة حرارة منخفضة وثابتة مناسبة بواسطة مبرد ميكرو كريو، بحيث يمكن للكاشف الكهروضوئي الحساس للأشعة تحت الحمراء المعبأ في الجسم الرئيسي لديوار الفراغ العالي للغاية تحويل الأشعة تحت الحمراء إلى إشارات كهربائية. ومن ثم سيتم جمع الإشارات الكهربائية وتضخيمها بواسطة دائرة القراءة لمعالجة الصورة وأخيراً إخراج الصور أو مقاطع الفيديو التي يمكن ملاحظتها بالعين البشرية.