חפצים סופגים קרינה, רעידות הסריג מתעצמות, ניתן להמיר קרינה לחום, הטמפרטורה עולה. ככל שטמפרטורת האובייקט עולה, התכונות הפיזיקליות הקשורות לשינוי הטמפרטורה. התופעה של אובייקט כזה הקולט קרינה כדי לשנות את הטמפרטורה שלו וגורמת לשינויים המתאימים בתכונות הפיזיקליות, המכניות ואחרות של האובייקט נקראת האפקט התרמי. גלאים המיוצרים מהשפעות תרמיות נקראים גלאים תרמיים.
התהליך של המרה גלאי תרמי הפוטואלקטרי מחולק לשני שלבים: השלב הראשון הוא שהגלאי התרמי סופג קרינה אינפרא אדום כדי לגרום לעליית טמפרטורה, וזהה לכל מיני גלאים תרמיים, והצעד השני משתמש בהשפעות טמפרטורה מסוימות של תרמי גלאים להמרת עליית הטמפרטורה לשינויים בחשמל.
מכיוון שגלאים תרמיים משתמשים בקרינה כדי לגרום לאפקט הטמפרטורה של חפצים, הם מגיבים לקרינה באורך גל כלשהו, מה שנקרא גלאים תרמיים גלאים לא סלקטיביים, וזה הבדל גדול מגלאי פוטונים. גלאי חום התפתחו מוקדם יותר מגלאי פוטון, אולם כעת ישנם גלאי פוטונים שמתקרבים למגבלת הרקע וקצב איתור גלאי תרמי עדיין רחוק ממגבלת רעשי הרקע.
כאשר הקרינה נקלטת על ידי אובייקט, היא מומרת לחום, וטמפרטורת האובייקט עולה, מלווה בתופעות אחרות, כמו התפשטות נפח, שינויים בהתנגדות, או יצירת פוטנציאל חשמלי זרם. מדוד שינויים בפרמטרי ביצועים אלה בכדי לדעת את נוכחות הקרינה וגודלה. עיקרון זה משמש לייצור מדי חום, גלאי גזה, תרמיסטורים, צמד תרמי וגלאים פיואלקטריים.
גוף האדם, טנקים, כלי טיס, אוניות מלחמה וכו 'הם מקורות חום קריניים, שימוש בגלאי חום לגילוי גוף האדם, טנקים, כלי טיס, אוניות מלחמה וחלקים אחרים של חלוקת טמפרטורת הקרינה, כדי להבחין ולזהות עצמים אלה. ניתן להשתמש בגלאי חום לגילוי גוף אנושי, מקור אש, מקור חום, מגוון מטרות צבאיות, בתעשייה ובחקלאות ובביטחון הלאומי יש יישום ופיתוח חשוב.