Để hiểu nguyên lý của thiết bị nhìn đêm, trước tiên người ta phải hiểu nguyên lý của ánh sáng. Năng lượng của sóng ánh sáng có liên quan đến bước sóng của nó: bước sóng càng ngắn thì năng lượng càng cao. Trong ánh sáng khả kiến, ánh sáng tím có năng lượng cao nhất, còn ánh sáng đỏ có năng lượng thấp nhất. Tiếp giáp với phổ ánh sáng khả kiến là phổ hồng ngoại. Bức xạ hồng ngoại được chia thành ba loại:
Gần-hồng ngoại (Gần IR) – Gần{1}}Bức xạ hồng ngoại gần với ánh sáng khả kiến, có phạm vi bước sóng là 0,7-1,3 micromet (1 micromet bằng một phần triệu mét).
Hồng ngoại-trung (Mid IR) – Bức xạ hồng ngoại trung-có phạm vi bước sóng là 1,3-3 micromet. Bức xạ-hồng ngoại gần và hồng ngoại trung được sử dụng trong nhiều thiết bị điện tử khác nhau, chẳng hạn như điều khiển từ xa.
Hồng ngoại nhiệt (IR nhiệt) – Bức xạ hồng ngoại nhiệt chiếm phần lớn nhất trong phổ hồng ngoại, với phạm vi bước sóng từ 3-30 micromet.
Sự khác biệt chính giữa bức xạ hồng ngoại nhiệt và hai loại còn lại là bức xạ hồng ngoại nhiệt được phát ra bởi các vật thể chứ không phải phản xạ từ chúng. Các vật thể phát ra bức xạ hồng ngoại vì nguyên tử của chúng trải qua những thay đổi nhất định.
