红外光谱是分子能选择性吸收某些波长的红外线，而引起分子中振动能级和转动能级的跃迁，检测红外线被吸收的情况可得到物质的红外吸收光谱，又称分子振动光谱或振转光谱。

红外光学一般要求无热化，无热化方式可以分为主动无热化和被动无热化两种。

主动无热化技术在温度变化时，采取预先设置好的自动或手动调整装置，实现温度变化时光学像质不受影响或少受影响。

被动无热化则是在设计过程中，充分考虑温度变化对透镜的影响，并通过优化，让这些透镜的变化相互抵消，从而达到像质不变或小量变化。可以看到，主动无热化需要额外辅助设备或机构，而被动无热化则不需要辅助设备。

红外材料，常用的是硅、锗、硫化锌、硒化锌、硫系玻璃等。随着加工技术的发展，已经可以在锗等材料上加工非球面、衍射面等，方便了无热化的设计。根据红外光学材料特性，无热化中，一般使用锗材料作为负光焦度透镜的材料。

红外光学系统是指工作于红外光谱区的光学系统。红外光学系统包括接收目标自辐射或反射红外信息的光学系统和发射红外信息的光学系统。

红外光学系统包括接收目标自辐射或反射红外信息的光学系统和发射红外信息的光学系统。

红外光学系统按其应用原理大致分为4类：

探测目标方位和距离的红外光学系统、如红外测距仪、红外搜索与跟踪系统、红外导引头等。

探测目标温差分布的红外光学系统，如热像仪。

探测目标辐射通量和反射通量的红外光学系统，如热辐射计。

发射红外辐射的红外光学系统，如红外平行光管，CO2激光定向能系统等。

由于红外光谱的不可见性，前3类红外光学系统必须与红外探测器结合，才能得到应用。红外光学系统广泛应用于军事、工农业生产、医学和空间技术等领域，并将随着红外探测器、红外光学材料、系统设计、微型制冷器和电子技术的发展，得到更加广泛的应用。