熱像儀的掃描體系按掃描方法分為一維和二維掃描。所謂一維掃描，一般是對移動物體進行掃描或儀表可移動(如由直升機的機載掃描)，因此它們的組合也就構成"面”的掃描。二維掃描又可分為光學機械掃描和光學電子掃描。

常用的有雙棱鏡(四面、六面、八面等)反轉、平面鏡振動和線列、陣列元件掃描等。圖中是雙棱鏡反轉掃描機構。前面的棱鏡繞水平軸旋轉，完成筆直掃描;后面的繞筆直軸旋轉進行水平掃描。通過機械減速，水平掃描鏡每完結一"行"掃描，筆直鏡便作相應旋轉。

完成“換行".水平掃描鏡每反轉一次，排列成一列的光敏元件(線列元件)便輸出一列或一行信號，由電子開關操控，先后依序地將一行行信號送給顯像管。陣列元件由構成面陣的元件一起獲取行和列的信號，也由電子開關操控送給顯像管。

熱圖能提供豐富的溫度信息。為便于剖析，在圖面上有幾種基本的表明方法，如按給定規(guī)模和分辨率要求顯現若干種顏色或灰度等級，每個等級代表一個溫度值。與所顯現的熱圖相對照，就可取得有量值的溫度分布圖。