Большая часть излучения, испускаемого объектами, которые могут быть восприняты инфракрасными детекторами, в основном проходит через атмосферу. Атмосфера состоит из различных газов, частиц пыли и водяного пара. Основными газами являются N2, O2, Ar, а другие газы составляют менее 0,1% от общего объема. Эти три газа имеют одну характеристику: они не поглощают инфракрасные волны ниже 15 мкм. Этот вид инфракрасного излучения может легко проникать в атмосферу и восприниматься инфракрасным детектирующим оборудованием. Поэтому рабочая длина волны инфракрасного детектирующего оборудования обычно ниже 15 мкм.
Однако все еще существуют газы с инфракрасным излучением ниже 15 мкм, которые могут поглощаться атмосферой, такие как H20, CO2, O3, CH4 и т. д. Обнаружено, что в диапазоне длин волн 0,8～15 мкм атмосфера имеет три полосы со слабым инфракрасным поглощением, а именно 1-3 мкм, 3～5 мкм, 8～14 мкм. Поэтому эти три полосы также называются атмосферными окнами. В этих трех диапазонах волн атмосфера обладает хорошими характеристиками пропускания инфракрасного излучения, благодаря чему инфракрасное излучение объектов может быть легко распознано инфракрасным детектирующим оборудованием. А между этими диапазонами волн атмосфера почти непрозрачна для инфракрасного излучения. В настоящее время полосы, используемые инфракрасными системами, в основном ограничены вышеуказанными атмосферными окнами.
При выборе инфракрасного тепловизора следует учитывать место его использования. Когда цель обнаружения находится между самолетом и землей, между самолетом и самолетом или между двумя точками на земле, поглощение инфракрасных лучей атмосферой различно. Вообще говоря, 1-3 мкм в основном используются для высокотемпературных целей и астрономических наблюдений, а также для наземных наблюдений в ближайшем будущем. Атмосферное окно 8-14 мкм подходит для наблюдения за наземными целями, в то время как окно 3-5 мкм подходит для обнаружения удаленных воздушных целей в районах с высокой температурой и влажностью.