氣體是選擇性發射器，取決于它們的分子組成，它們在紅外光譜中具有特定的吸收帶和發射帶。通過使用能夠測量可選的窄紅外波段的儀器，可以測量特定氣體吸收波段的輻射。由于氣體吸收了輻射，因此，如果存在氣體，則觀察到的區域將顯示為冷云（通常為深色）。

光學帶通濾波器用于測量中的一氧化碳。使用紅外熱像儀檢查氣體，可以同時測量多個波段，以分析場景中的氣體含量。曾經使用了從8.13到11.56μm分布的12個光譜帶來檢測異常氣體，并在圖像中對其進行跟蹤以定位氣體泄漏源。測試了一種基于紅外熱像儀檢查（8–13 μm）的溫度測量來檢測垃圾掩埋場中氣體泄漏的方法。得出結論認為這是可能的，但要取決于天氣條件和氣候。并通過測量7-13μm的光譜區域檢測到氨，乙烯和甲烷的氣體泄漏。還可通過測量7到14 μm之間的五個光譜帶來檢測火山灰顆粒。

圖為管廊機器人熱像儀

在大多數電氣系統中，一段時間內保持穩定的溫度對于避免系統故障很重要。突然出現的熱點可能表明存在故障的區域和連接。例如在電路和加熱系統中，如果能夠在設備發生故障之前檢測到開始過熱的設備，這將具有很大的價值。使用紅外熱像儀檢查的原因之一是它不與目標接觸。紅外熱像儀檢查可以用作電力傳輸系統中電氣接頭的診斷工具，并可以自動檢測其他電氣設備的熱狀況。它還可以用于評估不同材料中的特定屬性。學者使用紅外熱像儀檢查了硅橡膠復合材料的耐蝕性。在金屬板沖壓過程中，機械能轉化為熱能。意外的熱分布可能表示物體發生故障。對于更復雜的對象，將生成3D模型。

在許多應用中，用于檢測可能構成風險的物體或情況的自動系統可能具有巨大的價值。紅外熱像儀檢查火災可用于移動機器人，能夠設計出一種使用云臺相機的系統，該系統可以在兩種模式下操作，即使用圓錐鏡的窄視場或寬視場。將火檢測為熱點，并檢測位置以將機器人移至火源。也可以使用一種混合系統，用于森林火災探測，包括紅外熱像儀檢查和可視相機，以及氣象和地理信息。

同時，可設計出一種用于軍事應用的槍火檢測和紅外熱像儀檢查系統。在中波紅外圖像中檢測到槍聲，并通過聲音事件進行驗證。檢測到的槍聲被映射到實際位置。也有用于地雷探測的紅外熱像儀檢查技術。根據環境（例如環境空氣溫度和土壤濕度）的不同，可以使用以下假設來檢測地雷：地雷上方的土壤以與周圍土壤略有不同的速率加熱或冷卻。更有人向周圍土壤噴灑冷水，并使用紅外熱像儀檢查冷卻土壤的溫度分布。