Câmeras comuns de consumo são projetadas para capturar o "espectro visível de luz" — a luz que olhos humanos veem. Como nossos olhos, capturam a luz que reflete nos objetos e a registram em filme ou sensor digital. Câmeras infravermelhas operam da mesma forma, mas são projetadas para capturar o espectro infravermelho, que o olho humano não vê.
Fotografia infravermelha não apareceu até o século 20, principalmente devido a limitações tecnológicas do filme fabricado e sua incapacidade de capturar radiação infravermelha. Após a invenção de filme que podia "ver" luz infravermelha, a tecnologia melhorou rapidamente, incluindo uso na Primeira Guerra Mundial para fotos aéreas noturnas. Filme infravermelho tornou-se novidade para fotógrafos, permitindo efeitos impossíveis com filme padrão.
Câmeras infravermelhas permitiram capturar imagens quando ferramentas convencionais falhavam. Como requerem apenas luz infravermelha, podem ser usadas no que o olho humano percebe como escuridão total. A adição de luzes e flashes infravermelhos especiais expandiu esse campo, permitindo fotos bem expostas sem detecção visual. Proveu-se valioso para forças militares em reconhecimento noturno.
Uma câmera infravermelha pode criar imagens termográficas — fotografias que capturam o calor irradiado dos sujeitos — se configurada para ver apenas o intervalo de comprimentos de onda correspondentes à radiação termográfica. Estas criam as imagens de "visão de calor" onde humanos e animais de sangue quente aparecem como manchas rosa brilhantes. Uma câmera infravermelha também pode ser projetada para ver comprimento de onda entre este espectro e o visível, capturando imagens de "visão noturna" em vez de calor.
Câmeras infravermelhas vêm em variedades de filme — preto e branco e colorido — e digital. Câmeras de filme precisam apenas de filme infravermelho especial, mas geralmente não precisam de modificações na câmera. Muitos fotógrafos usam filtro que bloqueia o espectro visível mas permite infravermelho para evitar interferência. Câmeras digitais geralmente têm filtro infravermelho embutido no corpo, pois sensores digitais são sensíveis a ambos. Este filtro deve ser removido para fotos infravermelhas, mas nenhum equipamento especial adicional é necessário.
A mudança estranha de cores comum na fotografia infravermelha colorida é causada pela escolha de corantes necessários para capturar luz infravermelha. Estes filmes exibem infravermelho como vermelho, luz vermelha como verde, e luz verde como azul. Vários fabricantes incluem modos "visão noturna" em câmeras digitais que envolvem mover o filtro infravermelho antes da exposição. Também incluem limitações — como velocidade de obturador longa — para evitar uso nefasto (algumas roupas são invisíveis no espectro infravermelho).
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