피측정물의 표면에서 방출되는 적외선 방사 에너지를 검출소자를 사용하여 계측하고, 피측정물의 온도정보를 얻는 장치. 방사 에너지가 공간을 전파하기 때문에 비접촉의 온도측정이 가능하고, 회전이나 이동체 등의 표면온도를 측정하기에 적합하다. 방사 온도계의 종류는 방사 에너지의 계측방법과 검출소자에 의하여 분류된다. 계측방법으로서, 특정한 파장에 있어서의 방사 에너지를 측정하는 단색형과, 특정한 2종 이상의 파장의 방사 강도비(强度比)를 측정하는 비율형이 있다. 모두 광학 시스템, 검출 시스템, 전기 시스템으로 구성되며, 단색형에서는 선정하는 측정 파장대역은 중고온도 영역에서 1.8㎛ 이하, 중온도 영역에서 2.0~2.3㎛, 저온도 영역에서 8~12㎛를 사용한다. 측정할 수 있는 최저 온도와 측정 온도범위는 사용하는 검출소자의 종류에 따라 결정된다. 검출소자가 열전기 파일(thermopile)로 구성되어 있는 열전형의 서모파일은 그것이 방사하는 에너지를 받아 기전력을 발생하는 것으로써 온도를 계측한다. 감도의 파장 의존성이 없고, 고감도로서 신뢰성이 높다. 측정 온도범위는 400℃ 이하 실내온도 부근까지, 그리고 서미스터 볼로미터는 서미스터가 박막화되어 있어서 여기에 광학 시스템의 최첨단에 있는 메커니컬 초퍼에 의한 단속적인 적외선을 받고, 온도변화로 인한 전기저항의 변화를 이용한다. 저온도 영역의 계측에 사용한다. 마찬가지로 단속적인 적외선을 초전체에 입사하여 온도차로 인한 분극(分極)전위를 계측하는 초전형이 있다. 한편 서모파일을 반도체 광전소자로 치환하고, 그 광전효과를 이용한 방사온도계가 있다. Si은 0.65㎛대, 또는 0.95㎛대, PbS는 2㎛대, PbSe는 3㎛대, InSb는 4~5㎛대, HgCdTe는 10㎛대의 측정을 하고 있지만, Si, PbS, PbSe가 냉각이 필요없기 때문에 많이 사용되고 있다