Щоб зрозуміти принципи приладів нічного бачення, потрібно спочатку зрозуміти принципи світла. Енергія світлової хвилі пов’язана з її довжиною хвилі: чим коротша довжина хвилі, тим вища енергія. У видимому світлі фіолетове світло має найвищу енергію, а червоне – найменшу. До спектру видимого світла примикає інфрачервоний спектр. Інфрачервоне випромінювання поділяється на три категорії:
Близьке-інфрачервоне (Близьке ІЧ) – ближнє-інфрачервоне випромінювання суміжне з видимим світлом із діапазоном довжин хвиль 0,7–1,3 мікрометра (1 мікрометр дорівнює одній мільйонній частині метра).
Середнє-інфрачервоне (Середнє ІЧ) – Середнє{1}}інфрачервоне випромінювання має діапазон довжин хвиль 1,3-3 мікрометра. Ближнє-інфрачервоне та середнє інфрачервоне випромінювання використовується в різних електронних пристроях, наприклад пультах дистанційного керування.
Теплове інфрачервоне випромінювання (Thermal IR) – теплове інфрачервоне випромінювання займає найбільшу частину інфрачервоного спектра з діапазоном довжин хвиль 3-30 мікрометрів.
Основна відмінність теплового інфрачервоного випромінювання від двох інших видів полягає в тому, що теплове інфрачервоне випромінювання випромінюється об'єктами, а не відбивається від них. Об’єкти випромінюють інфрачервоне випромінювання, оскільки їх атоми зазнають певних змін.