人体表面から出ている赤外線を検知することにより、黒体放射の原理から体温を測定する(放射温度計の原理)。鼻や耳、頚部、額などに計器を当てることによって瞬時に測定できるタイプがこれに相当する。安静を保つことのできない乳幼児の体温を測定することもできる。他の方式と比べて高性能であるが、その分高価である。額で測定可能な医療用体温計である Thermofocus proの例では、海外では$100前後、日本国内では2万5千円前後で販売されている(2013年現在)。
また、他の方式では3分程度の体温の変動を平準化した値が得られる(電子式体温計では測定時間中の変動から3分間の変動を予測して計算を行っている)ことに対し、赤外線式では測定した瞬間の体温が得られるため測定結果に誤差が生じることがある。これは安静でない状態の体温であることが多いため他の方式よりも若干高めの値が得られることが多い。また、動作原理上(物理的な意味で)測定誤差が生じやすい問題もある。
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