Вся история развития тепловизионной техники показывает, как производители инфракрасной техники стремились улучшить чувствительность, уменьшить размеры и вес, повысить надежность и быстродействие, а также изготовить прибор, работающий без дополнительного охлаждения и в определенном спектральном диапазоне. Самый чувствительный материал одноэлементных тепловизоров — антимонид индия InSb, но он работает в спектральном диапазоне 3-5 мкм. В диапазоне 7-14 мкм самым известным материалом фотоприемников является кадмий-ртуть-теллур HgCdTe. Первым способом охлаждения приемников – был способ охлаждения с помощью жидкого азота, температура которого составляет минус 196 градусов Цельсия. Кроме этого для тепловизоров с одноэлементными приемниками излучения требовалась механическая система развертки,  которая формировала изображение объектов.

Все это обуславливало то, что первые гражданские тепловизоры, выпущенные в 60-х годах ХХ века, весили около 35 кг, им требовалось сетевое питание, тележка для перемещения, а также жидкий азот для охлаждения. Развитие электроники в 70-х – начале 80-х годов ХХ века привело к тому, что стало возможно питание тепловизоров от аккумуляторов и снижение веса до 12 кг. При этом появилась возможность фиксации тепловой картинки на видеомагнитофон с последующей обработкой записанной информации на специализированном компьютере. Пространственное разрешение таких тепловизоров было около 150 на 150 элементов, а частота кадров не превосходила 10 Гц.

Дальнейшее развитие новых технологий позволило в конце 80-х – начале 90-х годов ХХ века за счет применения протяженных приемников снизить глубину охлаждения. Такие приемники работали при температуре около минус 80 градусов Цельсия. Это был настоящий прорыв в производстве тепловизионной техники. Охлаждение осуществлялось с помощью термоэлектрического холодильника и не требовало жидкого азота. Приборы стали компактнее и их вес снизился до нескольких килограмм. Применение цифровой обработки сигнала дало возможность записывать информацию на стандартную дискету, которую можно было прочитать на любом персональном компьютере. Пространственное разрешение достигало 256 на 256 элементов, а частота кадров была около 20 Гц. Казалось, что это предел для тепловизоров, который был достигнут с использованием одноэлементных приемников. Требовалось радикальное изменение схем построения приборов.

Ближе к середине 90-х годов ХХ века такой революцией стало применение матричных технологий. Первые матрицы требовали охлаждения. В качестве такого холодильника была использована машина Стирлинга. Преимуществом было то, что охлаждение до температуры около минус 200 градусов Цельсия происходило в замкнутой системе. Недостатком было большое потребление энергии, недолговечность и длительный выход в рабочий режим после включения. Новый прибор был готов к работе через 5-10 минут. После нескольких лет эксплуатации данное время могло быть увеличено вдвое. Изначально такие тепловизоры имели чувствительность около 0,02 градуса Цельсия, размер матрицы 256 на 256 элементов, частоту кадров свыше 50 Гц и вес около 2 кг. В настоящий момент идет улучшение данных параметров и усовершенствование функциональности приборов.

Во второй половине 90-х годов ХХ века стали производить болометрические матрицы, которые функционировали в данном диапазоне и не требовали дополнительного охлаждения.  Они имеют пространственное разрешение от 16 на 16 до 640 на 480  элементов, чувствительность около 0,1 градуса Цельсия, частоту кадров 50-60 Гц и вес от нескольких сот грамм до килограмма с небольшим.

Таким образом современные тепловизоры имеют два типа матричных приемников излучения – охлаждаемые и неохлаждаемые. Они подразделяются на наблюдательные и измерительные системы. Как правило, охлаждаемые  детекторы используются в стационарных и переносных наблюдательных приборах дальнего действия, а также в стационарных измерительных камерах, которые предназначены для научных исследований и медицинской диагностики. Неохлаждаемые матрицы встраиваются в портативные наблюдательные и измерительные приборы общего назначения для измерения температуры в промышленности, энергетике и строительстве. Качество картинки и точность измерения удаленных объектов малых размеров зависит от размерности матрицы.