熱釋電紅外探測器是利用某些晶體材料自發(fā)極化強度隨溫度變化所產(chǎn)生的熱釋電效應(yīng)制成的。熱釋電探測器的電信號正比于探測器溫度隨時間的變化率，不需要熱平衡過程，所以其響應(yīng)速度比其它探測器快得多，一般熱探測器的時間常數(shù)典型值在1-0.01s范圍，而熱釋電紅外探測器的有效時間常數(shù)抵達10^-4—3×10^-5s。

  熱釋電晶體是壓電晶體中的一種，具有非中心對稱的晶體結(jié)構(gòu)，自然狀態(tài)下，在某個方向上正負電荷中心不重合，在晶體表面形成一定量的極化電荷，稱為自發(fā)極化。

  晶體溫度變化時，可引起晶體正負電荷中心發(fā)生位移，因此表面上的極化電荷即隨之變化。如下圖所示：

  鐵電體的極化強度（單位表面積上的束縛電荷）與溫度有關(guān)。當(dāng)紅外線照射到其表面上時，引起鐵電體（薄片）溫度迅速升高，極化強度很快下降，束縛電荷急劇減少；而表面浮游電荷變化緩慢，跟不上鐵電體內(nèi)部的變化。

  從溫度變化引起極化強度變化到在表面重新達到電平衡狀態(tài)的極短時間內(nèi)，在鐵電體表面有多余浮游電荷的出現(xiàn)，這相當(dāng)于釋放出一部分電荷，這種現(xiàn)象稱為熱釋電效應(yīng)。