Herschel je bio prva osoba koja je otkrila postojanje infracrvenih zraka.

Već u veljači 1800. upotrijebio je prizmu za proučavanje vidljivog spektra. Herschel je otkrio da termometar može staviti izvan crvenog kraja spektra i otkrio nepoznate nevidljive spektre, koji su bili topliji od bilo koje vidljive svjetlosti.

Danas taj nevidljivi spektar nazivamo "infracrvenim" zračenjem, koje se nalazi između vidljive svjetlosti i mikrovalnih frekvencija spektra elektromagnetskih valova. Dio s valnom duljinom od 0,78 ~ 2,0 mikrona naziva se bliski infracrveni, a dio s valnom duljinom od 2,0 ~ 1000 mikrona naziva se termalni infracrveni. Kada se infracrvena zraka prenosi na površinu, apsorbirat će je atmosferske komponente (osobito H2O, CO2, N2O, itd.), a njen intenzitet će se značajno smanjiti, samo u srednjem valu 3um ~ 5um i dugom valu 8um ~ 12um. vrpce imaju dobar prijenos, što je općenito poznato kao atmosferski prozor. Većina infracrvenih termalnih kamera detektira ova dva pojasa, izračunava i prikazuje raspodjelu površinske temperature objekata. Osim toga, zbog slabe sposobnosti prodiranja infracrvenog zračenja u veliki dio čvrstih i tekućih tvari, infracrveno toplinsko snimanje uglavnom služi za mjerenje energije infracrvenog zračenja površine objekta.