Als Teilgebiet der Optik beschreibt die Thermografie (auch Thermographie oder Thermography) technische Verfahren, um Lichtwellen im Infrarotbereich für das menschliche Auge sichtbar zu machen. Dabei gilt, dass grundsätzlich jedes Objekt und jeder Körper mit Temperaturen oberhalb des absoluten Nullpunktes (minus 273,15 Grad Celsius) Wärmestrahlung an seine Umgebung aussendet. Erst wenn ein Objekt bei mehreren hundert Grad Celsius zu glühen beginnt, wird diese Strahlung optisch ohne Hilfsmittel wahrnnehmbar. Im dazwischen liegenden Temperaturspektrum können nur spezielle Sensoren die abgegebene Wärme darstellen.

Die von der Thermografie erfassten Wellenlängen reichen von 0,7 Mikrometer (nahes Infrarot) bis in den Grenzbereich zu den Mikrowellen (ein Zentimeter). Je nachdem, welcher Temperaturbereich und welches Objekt untersucht werden soll, werden unterschiedliche, optische oder elektronische Sensoren eingesetzt. In jedem Fall muss dabei die Eigentemperatur des Messgerätes deutlich niedriger sein, als die Temperatur des untersuchten Objekts. Im niedrigen Temperaturbereich ist eine Kühlung des Sensors mit flüssigem Stickstoff oder einem Stirlingmotor als Kältemaschine gängig. Die Sensoren selbst bestehen aus Verbindungen unterschiedlicher Materialien (zum Beispiel Quecksilber, Silizium, Cadmium oder Indium). Sie können Temperaturunterschiede bis zu wenigen hundertstel Grad Celsius erfassen.

Die Infrarotstrahlung als Grundlage der Thermografie entdeckte der britische Astronom Sir John Herschel bereits im Jahr 1800. Das erste Wärmebild konnte 1840 erzeugt werden. Vom Beginn des 20. Jahrhunderts an wurde die Thermografie zunächst als militärisches Aufklärungsmittel (zum Beispiel zum Bau von Nachtsichtgeräten) weiterentwickelt. Heute ist diese Technologie auch im zivilen Bereich breit vertreten. Sie wird eingesetzt, um Gebäudefassaden auf ihre Wärmeisolation hin zu überprüfen oder im Maschinen- und Anlagenbau unnötige Temperatur- und damit Energieverluste zu lokalisieren. In der Medizin können mit Hilfe der Thermografie Durchblutungsstörungen, Entzündungen und Tumore diagnostiziert werden, in der Astronomie dient sie dem Auffinden und der Untersuchung von Himmelsobjekten aller Art und Größe. Zu den neuesten Anwendungen gehört die so genannte Aktive Wärmefluss-Thermografie, bei der die Wärmeleitfähigkeit von Oberflächen analysiert wird und Schäden - zum Beispiel kleinste Blasen in einer Lackschicht - ausfindig gemacht werden können.