Gece görüş cihazlarının prensiplerini anlamak için öncelikle ışığın prensiplerini anlamak gerekir. Bir ışık dalgasının enerjisi dalga boyuyla ilişkilidir: dalga boyu ne kadar kısa olursa enerji de o kadar yüksek olur. Görünür ışıkta mor ışık en yüksek enerjiye sahipken, kırmızı ışık en düşük enerjiye sahiptir. Görünür ışık spektrumunun hemen yanında kızılötesi spektrum bulunur. Kızılötesi radyasyon üç kategoriye ayrılır:
Yakın-kızılötesi (Yakın IR) – Yakın-kızılötesi radyasyon, 0,7-1,3 mikrometre (1 mikrometre metrenin milyonda birine eşittir) dalga boyu aralığına sahip, görünür ışığa bitişiktir.
Orta-kızılötesi (Orta IR) – Orta-kızılötesi radyasyonun dalga boyu aralığı 1,3-3 mikrometredir. Yakın-kızılötesi ve orta kızılötesi radyasyon, uzaktan kumandalar gibi çeşitli elektronik cihazlarda kullanılır.
Termal kızılötesi (Termal IR) – Termal kızılötesi radyasyon, 3-30 mikrometre dalga boyu aralığıyla kızılötesi spektrumun en büyük bölümünü kaplar.
Termal kızılötesi radyasyon ile diğer iki tür arasındaki temel fark, termal kızılötesi radyasyonun nesnelerden yansımaması değil, nesnelerden yayılmasıdır. Nesneler, atomları belirli değişikliklere uğradığından kızılötesi radyasyon yayar.