Tehnologija, ki omogoča zaznavanje toplote, ki jo oddajajo ljudje, živali in predmeti se imenuje termovizija. Ker lahko deluje v temi, skozi dim in meglo, se termovizija zaradi svoje vsestranskosti uporablja na številnih različnih področjih. Njena sposobnost zaznavanja toplote tudi v težkih razmerah jo naredi izjemno uporabno v varnosti in nadzoru, industriji, medicini in naravoslovju.
Pri varnosti in nadzoru se termovizijske kamre uporabljajo za varnostne namene, kjer jih policija in različne varnostne službe uporabljajo za iskanje osumljencev ponoči ali v slabih vremenskih razmerah, spremljanja premikanja ljudi na varovanih območjih ter zaznavanja vdora na območjih kjer so običajne varnostne kamere neučinkovite. V industriji, kot sta gradbeništvo in energetika je termovizija nepogrešljiva pri pregledu stavb in sistemov, saj pomaga odkrivati težave. Pri toplotnih izgubah je mogoče z njeno pomočjo ugotoviti, kje uhaja toplota skozi slabo izolirane stene, okna in strehe, pri puščanju vode ali vlage v prostoru pomaga zaznati vlažna mesta, ki jih s prostim očesom ni možno opaziti. Pri preverjanju sončnih elektrarn termovizija razkrije morebitne okvare na sončnih panelih.
V sami industriji pa je ključna za vzdrževanje strojev, saj omogoča odkrivanje pregrevanja in nadzor električnih sistemov. Okvara stroja je največkrat povezana s pregrevanjem, kar lahko preprečimo s preventivnim pregledom s termovizijsko kamero, pri električnih kablih in opremi pa pomaga pri iskanju preobremenitev ali napak. Pomembna je tudi pri reševanju. Gasilci jo uporabljajo kot pomoč pri iskanju ljudi v gostem dimu in temi ter za zaznavanje vročih mest po požaru, kjer še vedno obstaja tveganje za ponoven vžig. V zdravstvu in medicini se termovizija največkrat uporablja za merjenje telesne temperature in za zaznavanje vnetij in drugi težav v telesu, ki povzročajo nenormalno toploto. Tudi v naravi se zelo pogosto uporablja.
Lovci, naravovarstveniki in znanstveniki jo uporabljajo za opazovanje živali ponoči ali pa v gostem rastlinju. Tako lahko spremljajo živalsko populacijo in vedenje živali ne, da bi jih zmotili.