כדי להבין את העקרונות של מכשירי ראיית לילה, יש להבין תחילה את עקרונות האור. האנרגיה של גל אור קשורה לאורך הגל שלו: ככל שאורך הגל קצר יותר, האנרגיה גבוהה יותר. באור נראה, לאור סגול יש את האנרגיה הגבוהה ביותר, בעוד לאור אדום יש את האנרגיה הנמוכה ביותר. בסמוך לספקטרום האור הנראה נמצא ספקטרום האינפרא אדום. קרינת אינפרא אדום מחולקת לשלוש קטגוריות:
אינפרא אדום קרוב-(Near IR) – קרינת אינפרא אדום קרובה-צמודה לאור הנראה, עם טווח אורכי גל של 0.7-1.3 מיקרומטר (מיקרומטר אחד שווה למיליונית המטר).
אינפרא אדום-אמצעי (אמצע IR) – לקרינה אינפרא אדום בינונית-יש טווח אורכי גל של 1.3-3 מיקרומטר. קרינת אינפרא אדום קרוב- ואמצע אינפרא אדום משמשות במכשירים אלקטרוניים שונים, כגון שלטים רחוקים.
אינפרא אדום תרמית (Thermal IR) - קרינת אינפרא אדום תרמית תופסת את החלק הגדול ביותר של ספקטרום האינפרא אדום, עם טווח אורכי גל של 3-30 מיקרומטר.
ההבדל העיקרי בין קרינה אינפרא אדום תרמית לשני הסוגים האחרים הוא שקרינה אינפרא אדומה תרמית נפלטת על ידי עצמים, לא מוחזרת מהם. עצמים פולטים קרינת אינפרא אדום מכיוון שהאטומים שלהם עוברים שינויים מסוימים.
