红外辐射(IR)，或红外光，是一种人类肉眼看不到的辐射能，但我们可以感受到热。宇宙中所有的物体都发出一定程度的红外辐射，但最明显的两种来源是太阳和火。

红外辐射是一种电磁辐射，是原子吸收并释放能量时产生的连续频率。从最高频率到最低频率，电磁辐射包括伽玛射线、x射线、紫外线、可见光、红外线、微波和无线电波。这些辐射共同构成了电磁波谱。

据美国国家航空航天局(NASA)称，英国天文学家威廉·赫歇尔(William Herschel)于1800年发现了红外线。在一项测量可见光谱中不同颜色之间的温差的实验中，他将温度计置于可见光谱中每种颜色的光路径中。他观察到温度从蓝色上升到红色，并且他发现了一种更温暖的温度测量方法，就在可见光光谱的红色端之外。

在电磁波谱中，红外波的频率高于微波的频率，略低于红色可见光的频率，因此得名“红外”。根据加州理工学院(Caltech)的研究，红外线辐射的波长比可见光要长。红外频率范围从3兆赫(GHz)到400兆赫(太赫兹),和1000微米之间的波长范围估计(µm)和760纳米(2.9921英寸),尽管这些值不确定的,根据美国国家航空航天局。

与可见光光谱相似，红外辐射也有自己的波长范围，从紫外(可见光波长最短)到紫外(可见光波长最长)。较短的“近红外”波，在电磁波谱中更接近可见光，不释放任何可检测到的热量，是通过电视遥控器释放来改变频道的。根据美国国家航空航天局(NASA)的说法，较长的“远红外”波更接近电磁波谱上的微波部分，可以感受到强烈的热量，比如来自阳光或火的热量。

红外辐射是热量从一处传递到另一处的三种方式之一，另外两种是对流和传导。任何温度高于5开尔文(- 450华氏度或- 268摄氏度)的物体都会发出红外辐射。据田纳西大学(University of Tennessee)称，太阳总能量的一半以红外线的形式释放，而恒星的大部分可见光被吸收并以红外线的形式重新发射。

家庭使用

家用电器如热灯和烤面包机使用红外辐射来传递热量，工业加热器如用于干燥和固化材料的加热器也是如此。根据美国环境保护署(Environmental Protection Agency)的数据，白炽灯泡只能将10%的电能转化为可见光，而其他90%的电能则转化为红外辐射。

红外激光器可用于几百米或码范围内的点对点通信。根据工作原理，电视遥控器依靠红外辐射，从发光二极管(LED)向电视中的红外接收器发射红外能量脉冲。接收器将光脉冲转换成电信号，指示微处理器执行编程命令。

红外传感

红外光谱最有用的应用之一是传感和探测。地球上所有的物体都以热的形式发射红外线。这可以被电子传感器检测到，比如夜视镜和红外相机。

根据加州大学伯克利分校(UCB)的研究，这种传感器的一个简单例子就是辐射热计，它是由一个在焦点上带有温度敏感电阻(或热敏电阻)的望远镜组成的。如果一个温暖的物体进入这个仪器的视野，热量会导致热敏电阻上的电压发生可检测到的变化。

夜视摄像机使用一种更精密的测辐射热计。这些相机通常包含对红外光敏感的电荷耦合器件(CCD)成像芯片。CCD形成的图像可以在可见光下再现。这些系统可以做得足够小，以用于手持设备或可穿戴夜视镜。该相机也可以用于枪瞄准器与或不添加红外激光的目标。

红外光谱测量材料在特定波长的红外辐射。当光子(光的粒子)被分子中的电子吸收或发射时，当电子在轨道或能级之间转换时，物质的红外光谱将显示出特征的下降和峰值。这些光谱信息可以用来识别物质和监测化学反应。

根据密苏里州立大学物理学教授Robert Mayanovic的说法，红外光谱，如傅里叶变换红外光谱(FTIR)，在许多科学应用中都是非常有用的。这包括分子系统和二维材料的研究，如石墨烯。

红外天文

加州理工学院将红外天文学描述为“探测和研究宇宙中物体发出的红外辐射(热能)。”红外CCD成像系统的进步使我们能够详细观察空间中红外源的分布，揭示出星云、星系的复杂结构和宇宙的大尺度结构。

红外观测的优点之一是它可以探测到太冷而不能发出可见光的物体。这导致人们发现了以前未知的物体，包括彗星、小行星和似乎遍布整个银河系的星际尘埃云。

密苏里州立大学(Missouri State University)天文学教授罗伯特帕特森(Robert Patterson)说，红外天文学在观察冷气体分子和确定星际介质中尘埃粒子的化学组成方面特别有用。这些观测是使用对红外光子敏感的特殊CCD探测器进行的。

根据NASA的说法，红外辐射的另一个优点是它的波长较长，这意味着它不会像可见光那样散射那么多。可见光可以被气体和尘埃粒子吸收或反射，而较长的红外波只是绕过这些小障碍物。由于这一特性，红外可用于观测被气体和尘埃遮挡的物体。这类天体包括位于星云或地球星系中心的新形成的恒星。