دوربین های مدار بسته حرارتی ساختاری تا حدی مشابه به دوربین های مداربسته عادی دارند. در این نوع دوربین ها بسیاری از قسمت های دوربین عملکردی مشابه دارند.
دوربین حرارتی از طریق یک لنز پرتوهای گرمایی منتشر شده توسط اجسام گرم را بر روی چیپ تصویر گرمایی متمرکز می کنند. چیپ تصویر این دوربین دوربین ها به جای دیود حساس به نور از دیودهای حساس به پرتوهای گرمایی تشکیل شده است. این دیودها پس از برخورد پرتوهای گرما با توجه به شدت آن مقداری از ولتاژ را ایجاد می کنند که در نهایت به اطلاعات دیجیتال یا سیگنال های آنالوگ تبدیل می شود و از این طریق شما خواهید توانست آنها را در یک نمایشگر ببینید.