紅外探測器一般由光學系統、敏感元件、前置放大器和信號調制器組成。光學系統是紅外探測器的重要組成部分。根據光學系統的結構分為反射式光學系統的紅外探測器和透射式光學系統的紅外探測器兩種。

反射式光學系統的紅外探測器的結構如圖13-5所示。它由凹面玻璃反射鏡組成，其表面鍍金、鋁、鎳鉻等紅外波段反射率很高的材料構成反射式光學系統。為了減小像差或使用上的方便，常另加一片次鏡，使目標輻射經兩次反射聚集到敏感元件上，敏感元件與透鏡組合一體，前置放大器接收熱電轉換后的電信號，并對其進行放大。

  透射式光學系統的紅外探測器如圖13-6所示。透射式光學系統的部件用紅外光學材料制成，不同的紅外光波長應選用不同的紅外光學材料：在測量700℃以上的高溫時，用波長為0.75~3μm范圍內的近紅外光，用一般光學玻璃和石英等材料做透鏡材料；當測量100~700℃范圍的溫度時，一般用3~5μm的中紅外光，多用氟化鎂、氧化鎂等熱敏材料；測量100℃以下的溫度用波長為5~14μm的中遠紅外光，多采用鍺、硅、硫化鋅等熱敏材料。獲取透射紅外光的光學材料一般比較困難，反射式光學系統可避免這一困難，所以，反射光學系統用的比較多。