За да разберете принципите на устройствата за нощно виждане, първо трябва да разберете принципите на светлината. Енергията на светлинната вълна е свързана с нейната дължина на вълната: колкото по-къса е дължината на вълната, толкова по-висока е енергията. Във видимата светлина виолетовата светлина има най-висока енергия, докато червената светлина е с най-ниска. В непосредствена близост до спектъра на видимата светлина е инфрачервеният спектър. Инфрачервеното лъчение се разделя на три категории:
Близко-инфрачервено (Близко IR) – Близко-инфрачервеното лъчение е в близост до видимата светлина с диапазон на дължина на вълната от 0,7-1,3 микрометра (1 микрометър се равнява на една милионна от метъра).
Средно-инфрачервено (Mid IR) – Средно-инфрачервеното лъчение има диапазон на дължина на вълната от 1,3-3 микрометра. Близко-инфрачервеното и средно инфрачервеното лъчение се използват в различни електронни устройства, като дистанционни управления.
Топлинна инфрачервена (Thermal IR) – Топлинната инфрачервена радиация заема най-голямата част от инфрачервения спектър с дължина на вълната от 3-30 микрометра.
Основната разлика между топлинното инфрачервено лъчение и другите два вида е, че топлинното инфрачервено лъчение се излъчва от обекти, а не се отразява от тях. Обектите излъчват инфрачервено лъчение, защото техните атоми претърпяват определени промени.