光學系統匯聚物體發射的紅外輻射，經過光譜濾波之后，將景物的輻射能量分布投射到紅外探測器上。

紅外波段因為透過率的問題，可選用的材料很少，一般有Si、Ge、ZnSe、Zns和MgF2，一般可見光玻璃的努氏硬度再300-700之間，其中材料的硬度越大研磨和拋光光學透鏡所需要的時間就越長，在紅外熱成像領域常用的玻璃材料中，Ge的硬度為780，Si的硬度達到了1150，相對于可見光來說，紅外熱成像光學透鏡的硬度高了很多，所以其研磨加工的難度和工時均比可見光大了很多；另一方面的原因，雖然Ge和Si都很硬，但是也同樣特別脆，所以在生產加工過程中，非常容易破損導致良率降低，因此對加工工藝的過程要求嚴格；除此之外，紅外魔力的密度較大，相對每克的成本也相對較高，材料成本昂貴，加工風險大。

綜上所述這些因素都導致了紅外光學鏡片的成本比可見光而言高了很多。