Câmeras de imagem térmica frequentemente não funcionam bem debaixo d'água. Isso ocorre porque a água bloqueia muitos comprimentos de onda infravermelhos, assim como uma barreira opaca bloqueia comprimentos de onda visíveis. Assim como não podemos ver através da tinta, um sensor infravermelho não consegue "ver" através da água profunda porque as ondas que ele detecta não conseguem passar pela água.
A água apresenta outro problema desafiador para câmeras de imagem térmica, que tem a ver com condutividade térmica e calor específico. A água tem uma capacidade calorífica muito maior do que o ar, por isso leva quatro vezes mais energia para aumentar ou diminuir a temperatura do mesmo volume em 1 grau.
Isso significa que um objeto perde (ou ganha) sua energia térmica mais rapidamente e em uma distância menor do que na água. Objetos na água são, portanto, mais difíceis de serem imageados termicamente do que objetos no ar.