Als Wärmebildgeräte werden im militärischen Einsatzbereich Wärmebildkameras bezeichnet. Dies sind bilderzeugende optische Geräte, die Infrarotstrahlung empfangen können. Wärmebildgeräte können daher Temperaturen darstellen, indem sie die von einem Objekt reflektierende Wärmestrahlung erfassen und in Bilder umwandeln. Allerdings liegen diese Bilder nur in Graustufen vor (bis zu 256 Graustufen). Eine Umwandlung der Graustufen in ein für das menschliche Auge differenzierbares Farbspektrum, erleichtert die Wahrnehmung und Unterscheidung von Temperaturen auf den Bildern.

Das Militär nutzt Wärmebildgeräte bei schlechten Sichtverhältnissen oder vollkommener Dunkelheit. Die dafür eingesetzten Wärmebildgeräte stellen Wärmequellen oft als besonders helle oder dunkle Flächen auf einem monochromen Display dar. Je höher die Temperaturunterschiede zwischen den Objekten und der Umgebung, desto deutlicher erscheinen diese auf der Anzeige. Verzerrt werden kann die Darstellung durch schlechte Witterungsverhältnisse, wie Regen, Schnee oder Wind. Im Vergleich zu Nachtsichtgeräten sind Wärmebildgeräte wesentlich zuverlässiger, da Wärmequellen nicht ohne weiteres versteckt oder getarnt werden können.

Im zivilen Einsatzbereich eignen sich Wärmebildgeräte für die Darstellung von Gebäudewärmeverlusten zur Beurteilung der Effektivität der Wärmedämmung von Gebäuden. Wärmebildgeräte finden hier vor allem bei Altbauten Anwendung. Das Wärmebildgeräte stellt Temperatur-Differenzen in leuchtenden Farben dar und ermöglicht die Identifikation von Schwachstellen bei der Wärmedämmung, zum Beispiel im Bereich alter Fenster oder Dächer.

Für eine effektive thermografische Untersuchung ist ein möglichst großes Temperaturgefälle notwendig, da ansonsten nur eine schwache oder gar keine Darstellung möglich ist. Oftmals werden mit Hilfe von sogenannten Blow-Doors starke Luftströmungen innerhalb des Gebäudes verursacht, um auf den Wärmebildern zu erkennen, wo der größte Wärmeaustritt stattfindet.