赤外線熱画像は、可視画像とは多くの点で異なり、主に以下の点が挙げられます。
(1)波長範囲
可視光は人間が視認できる電磁波であり、その波長範囲は一般的に360～400nm～760～830nmの間にあります。この電磁スペクトルは可視スペクトルとも呼ばれ、その周波数範囲は830～750THz～395～360THzです。
赤外線は、マイクロ波と可視光の間の波長を持つ電磁波です。その波長は760ナノメートル（nm）から1ミリメートル（mm）の間です。赤色光よりも波長の長い不可視光です。周波数は約430THzから300GHzの範囲にあります。
(2)撮像原理
それらの撮像原理は基本的に同じです。撮像デバイスは、特定の波長範囲内の光波を画像化します。自然界では、可視光の波長範囲は0.39μmから0.78μmであり、赤外線熱放射の波長範囲は0.75μmから1000μmです。対象物の温度が絶対零度-273℃より高ければ、赤外線放射が発生します。
(3)検出器
撮像デバイスの主要な検出器として、可視光デバイスはCCDおよびCMOS検出器を使用し、熱画像は冷却型および非冷却型検出器を使用します。主な違いは、可視光CCD/CMOSは可視光帯域の光波を感知できるのに対し、熱画像検出器は赤外線帯域の熱放射光波を感知できることです。赤外線熱画像検出器は、製造プロセスとパッケージング材料によって多くの種類に分けられます。よりマクロな感覚としては、赤外線熱画像検出器は可視光CCDよりも高価です。
(4)レンズ
レンズの主な違いは、熱画像レンズは特殊な材料で作られなければならないことです。主な理由は、赤外線熱放射はガラス（シリコン）を透過できないため、特殊なゲルマニウム、クロム、その他の金属材料で作られた特殊なレンズが使用されることです。これにより、熱画像レンズの価格は光学レンズよりも少し高くなり、デバイス全体の価格も上昇します。
(5)画像
画像の相違点は、可視光画像は3チャンネルRGBでカラフルであるのに対し、熱画像はグレースケールであり、元の熱画像はシングルチャンネルであることです。市場で見られるカラフルな熱画像は疑似カラーであり、人工的に変換されたものです。疑似カラーには多くの種類があり、設定することもできます。さらに、熱画像の画像サイズは可視光よりも小さくなっています。現在、典型的な熱画像は384、640であり、最大1024は近年になってリリースされました。しかし、可視光は現在1080Pまたはそれ以上の400万画素などがあります。
(6)アプリケーションシナリオ
可視光は一般的に、日中または光の状態が良い夜間に使用されます。多くの高性能デバイスがリリースされていますが、光が少ない夜間の撮像効果は満足のいくものではありません。しかし、熱画像は全天候型で有効です。夜間に光がなくても画像を取得できます。
もちろん、熱画像にも欠点があります。温度差に依存するため、気象条件が低温の場合、撮像品質も低下したり、ぼやけたりすることもあります。