Ymmärtääkseen pimeänäkölaitteiden periaatteet on ensin ymmärrettävä valon periaatteet. Valoaallon energia on suhteessa sen aallonpituuteen: mitä lyhyempi aallonpituus, sitä suurempi energia. Näkyvässä valossa violetilla valolla on suurin energia, kun taas punaisella valolla on alhaisin. Näkyvän valon spektrin vieressä on infrapunaspektri. Infrapunasäteily on jaettu kolmeen luokkaan:
Lähi{0}}infrapuna (Near IR) – Lähi-infrapunasäteily on näkyvän valon vieressä, ja sen aallonpituusalue on 0,7–1,3 mikrometriä (1 mikrometri vastaa yhtä miljoonasosaa metristä).
Keski-infrapuna (Mid IR) – Keski-infrapunasäteilyn aallonpituusalue on 1,3-3 mikrometriä. Lähi--infrapuna- ja keski-infrapunasäteilyä käytetään erilaisissa elektronisissa laitteissa, kuten kauko-ohjaimissa.
Terminen infrapuna (Thermal IR) – Lämpö-infrapunasäteily vie suurimman osan infrapunaspektristä, aallonpituusalueella 3-30 mikrometriä.
Suurin ero lämpöinfrapunasäteilyn ja kahden muun tyypin välillä on se, että esineet lähettävät lämpöinfrapunasäteilyä, eivät heijastu niistä. Esineet lähettävät infrapunasäteilyä, koska niiden atomeissa tapahtuu tiettyjä muutoksia.
