红外双色测温仪又称比色测温仪，是分别接收物体红外热辐射中两个相邻波段内的能量，根据两个能量的比值大小来确定物体的温度。这样不论物体的辐射率是高是低，两个相邻波段内辐射能量的比值基本保持不变，消除辐射率等因素对红外能量测量的影响，从而摆脱了红外测温技术对绝对能量的依赖，使高精度、高重复性的温度测量成为可能。在使用中，与单色红外测温仪相比，在下列条件下可进行有效的测量：
a.到目标的测量视场部分被遮挡，如：仪器与目标之间有灰尘、烟雾、或水蒸气;仪器与目标之间有某些减少辐射能量的物体，象格子、栅栏等;仪器自身镜头表面有少量的灰尘或湿汽的积累等等。
b.当目标物体不够大或在视场内移动时，辐射能量会相应减小，但不同波段上能量的比值保持不变，只要背景温度比目标物体温度低很多，测量的准确性就不会受到影响，如：冶金行业中线材或棒材加工过程中的温度检测;测量熔融状态下的玻璃流等。
c.当目标辐射率低，而且在两个波段内变化相同。
双色测温仪的另外一个优点是可以安装的更远，即使目标已不能充满视场。这样就不会由于目标大小和距离系数的原因，需将仪器安装在特定的距离上。