Eine Wärmebildkamera (auch als Thermografie-Kamera oder beim Militär Wärmebildgerät genannt) ist ein bildgebendes Gerät ähnlich einer herkömmlichen Kamera, das jedoch Infrarotstrahlung empfängt. Die von Infrarotkameras genutzte Strahlung liegt im Wellenlängenbereich von 0,7 – 1000 µm. Wärmebildkameras nutzen allerdings aufgrund der typischen Emissionswellenlängen in der Nähe der Umgebungstemperatur (vgl. Wiensches Verschiebungsgesetz) den Spektralbereich von 3,5 – 14 µm (mittleres Infrarot, kurz MIR). Dieser Bereich ist auch für die Messung und bildliche Darstellung von Temperaturen im Umgebungstemperaturbereich geeignet, wenn der Emissionsgrad bekannt ist. Die normale Atmosphäre ist in diesem Bereich aufgrund ihrer Zusammensetzung weitgehend transparent, die Strahlung der Sonne sowie künstliche Lichtquellen stören dabei nicht.

Das Verfahren, mittels einer Wärmebildkamera Bilder zu erzeugen, nennt man Thermografie. Thermografie ist ein bildgebendes Verfahren, das die für das menschliche Auge unsichtbare Wärmestrahlung (mittleres Infrarot) eines Objektes oder Körpers sichtbar macht. Bei der Thermografie werden Temperaturverteilungen auf Flächen und Gegenständen erfasst und dargestellt. Die Thermografie ist ein berührungsloses Messverfahren, das heißt, es können auch weit entfernte Objekte abgebildet werden. Die Erfassung schnell ablaufender Bewegungen war allerdings durch die oft geringe Bildfolgefrequenz (wenige Hz bis ca. 50 Hz) begrenzt. Mittlerweile gibt es im High-End-Sektor jedoch schon Hochgeschwindigkeitsthermographiesysteme, die über 1000 Bilder pro Sekunde aufnehmen können.

Zusätzlich zur passiven Temperaturmessung (z. B. Restwärme von Körpern) kann auch eine aktive Bestrahlung durch Infrarotstrahler erfolgen. Darauf basieren z. B. Verfahren zur Materialprüfung.