紅外熱像儀具有很高的軍事應用價值和民用價值。在軍事上，紅外熱像儀在現代戰爭條件下，已在衛星、導彈、飛機等軍事武器上獲得了廣泛的應用，可應用于軍事夜視偵查、武器瞄具、夜視導引、紅外搜索和跟蹤、衛星遙感等多個領域；在民用方面，紅外熱像儀可以用于材料缺陷的檢測與評價、建筑節能評價、設備狀態熱診斷、生產過程監控、自動測試、減災防災等諸多方面。
在現代戰爭條件下，紅外熱像儀可用于戰術與戰略偵察、武器的瞄準和制導、各種戰斗、運輸車輛的夜間駕駛，并可供應飛機在黑暗中的起飛、著陸等，并性能更為優越，是一種較為理想的夜視器材，主要應用形態有：觀察儀、手持觀察儀、夜視眼鏡、武器瞄準具、車輛駕駛儀、裝甲戰車潛望式駕駛儀、裝甲戰車瞄準具、潛艇潛望鏡、飛機前視紅外系統等。
坦克是人類軍事歷史發展過程中的一大亮點，它強大的防御力主要來源于厚厚的裝甲，而且其對各種復雜的地形都具備著一定的適應能力。而現在的坦克，也不再僅僅追求裝甲的厚度、火力的強弱，而是更加注重其作戰電子系統等輔助裝備。如果坦克能夠擁有追蹤定位、雷達掃描、熱成像儀等各種現代化的輔助儀器，就能幫助坦克準確的鎖定目標，以及規避潛在風險。而這其中，熱成像技術的研發難度，著實令不少國家感到苦惱。在2016年7月分，俄羅斯宣布熱成像技術的研發工作已經順利完成，而這時的俄羅斯不過是世界上第四個完成該項技術研發工作的國家，在此之前還有美國、法國、中國。
