L'imagerie infrarouge, en complément de l'imagerie dans le domaine visible (400-780 nm), offre de nouvelles possibilités dans de nombreuses applications. Certains matériaux sont opaques dans le visible et transparents dans l’infrarouge. L'imagerie infrarouge permet d’obtenir plus d’informations, notamment pour étudier la qualité des produits agroalimentaires, d’œuvres d’art et dans bien d’autres cas.
L'infrarouge proche et à ondes courtes (NIR/SWIR) est utilisé, entre autres, pour l'inspection du Silicium dans la production de semi-conducteurs ou de cellules solaires. Dans ce cas, le substrat de Si devient transparent, ce qui permet de détecter les impuretés et les défauts éventuels. La gamme infrarouge de moyennes et grandes longueurs d'onde (MWIR/LWIR), en raison de l'absorption moléculaire directe ou des différences thermiques, permet de rendre visibles de petites fuites de gaz et de liquides. L’infrarouge lointain permet aussi de révéler les défauts et les faiblesses des systèmes mécaniques ou électriques. L'imagerie chimique permet de distinguer des matériaux d'apparence similaire par leur composition moléculaire.
