这类检测器是利用其敏感件的电子运动状态和照射到它上面的红光辐射能有关的原理来测量温度的.光电检测器没有热惯性的影响，所以它的响应时间比热敏检测器要小得多，一般都在微秒级以内.光电式探测器除了响应快之外，它的探测率也高，一般比热敏检测器高出2-3个数量级。
光电检测器内的敏感元件一种是光敏电阻.当红外光辐射能照射到光敏电阻上时，光敏电阻的阻值下降，二者有一定的关系.一种材料做成的光敏电阻只对某一波段的辐射光有响应.测温范围不同，采用的波段也不同，光敏电阻的型式也要随之而变.
光电检测器内的另一种敏感元件为光电池，光电池的电压与照射到它上面的辐射能有关.不同型式的光电池，其检测的波段范围也不同.光电池的响应时间比光敏电阻的还要短。
红外温度计是近来新发展的一种温度计，它具有很多优点.它能够比较满意地测量高温、中温、甚至比较低的温度.利用红外热影像技术可以测量人体或生物体的温度和温度场，得到的热影像图形能很好反映被测物体的温度场.专门制成的热像仪有很多特殊用途，成为测温技术中一项独特的技术。