Een infrarood thermometer meet temperaturen contactloos door de infraroodstraling op te vangen en te analyseren die het te meten oppervlak aan de omgeving afgeeft. Deze vorm van stralingsmeting heeft veel voordelen. Meten met een IR-thermometer gaat zeer snel. De meetresultaten zijn binnen één seconde beschikbaar en bij sommige modellen zelfs al na tien microseconden. Bij een infrarood thermometer ontstaan bovendien geen meetfouten door onvoldoende thermisch contact en is er geen slijtage aan contactpunten. Gevoelige objecten, zoals folie, papier en elektronisch of biologisch materiaal, worden door metingen met een infrarood thermometer mechanisch noch hygiënisch beïnvloed.
Een infrarood thermometer maakt veilige temperatuurmetingen mogelijk aan bewegende meetobjecten, spanningvoerende onderdelen en agressieve materialen. Metingen kunnen continu, gedurende lange perioden en over grote temperatuurbereiken worden uitgevoerd, bijvoorbeeld van 350 tot 3500 °C. Om te kunnen controleren van welk deel van het object de sensor de straling opvangt, is menig infrarood thermometer voorzien van een laserpointer. Vaak gaat het om een meerpuntslaser die niet alleen het middelpunt, maar ook de omvang van het meetvlak aangeeft. In deze uitvoering wordt het instrument ook wel een laserthermometer of temperatuurpistool genoemd.
Met een infrarood thermometer wordt doorgaans de temperatuur van het eerst zichtbare oppervlak bepaald. De sensoren kunnen echter voor verschillende golflengten worden ontworpen, zodat modellen voor specifieke toepassingen kunnen worden geoptimaliseerd. Gevaarlijke of zeer hete objecten moeten soms door een glazen ruit of andere beschermende afdekking heen worden gemeten. Dit is mogelijk wanneer het materiaal van het kijkvenster of de afdekking de door het object uitgestraalde golflengte doorlaat en de infrarood thermometer deze golflengte kan verwerken.