Om de principes van nachtkijkers te begrijpen, moet men eerst de principes van licht begrijpen. De energie van een lichtgolf is gerelateerd aan de golflengte: hoe korter de golflengte, hoe hoger de energie. Bij zichtbaar licht heeft violet licht de hoogste energie, terwijl rood licht de laagste heeft. Grenzend aan het zichtbare lichtspectrum bevindt zich het infraroodspectrum. Infraroodstraling is onderverdeeld in drie categorieën:
Nabij{0}}infrarood (nabij IR) – Nabij-infraroodstraling grenst aan zichtbaar licht, met een golflengtebereik van 0,7-1,3 micrometer (1 micrometer is gelijk aan een miljoenste van een meter).
Midden-infrarood (Midden IR) – Midden-infraroodstraling heeft een golflengtebereik van 1,3-3 micrometer. Nabij- infrarood- en midden-infraroodstraling worden gebruikt in verschillende elektronische apparaten, zoals afstandsbedieningen.
Thermisch infrarood (Thermal IR) – Thermische infraroodstraling beslaat het grootste deel van het infraroodspectrum, met een golflengtebereik van 3-30 micrometer.
Het belangrijkste verschil tussen thermische infraroodstraling en de andere twee typen is dat thermische infraroodstraling wordt uitgezonden door objecten en niet door objecten wordt gereflecteerd. Objecten zenden infraroodstraling uit omdat hun atomen bepaalde veranderingen ondergaan.