A maior parte da radiação emitida por objetos que podem ser percebidos por detectores infravermelhos passa principalmente pela atmosfera. A atmosfera é composta por vários gases, partículas de poeira e vapor de água. Os gases principais são N2, O2, Ar, e outros gases representam apenas menos de 0,1% do volume total. Os três gases têm uma característica: eles não absorvem ondas infravermelhas abaixo de 15μm. Esse tipo de radiação infravermelha pode facilmente penetrar na atmosfera e ser percebido por equipamentos de detecção infravermelha. Portanto, o comprimento de onda de trabalho dos equipamentos de detecção infravermelha geralmente está abaixo de 15 μm.
No entanto, ainda existem gases com radiação infravermelha abaixo de 15μm que podem ser absorvidos pela atmosfera, como H20, CO2, O3, CH4 etc. Constatou-se que na faixa de comprimento de onda de 0,8～15μm, a atmosfera possui três bandas com fraca absorção infravermelha, nomeadamente 1-3μm, 3～5μm, 8～14μm. Portanto, essas três bandas também são chamadas de janelas atmosféricas. Nessas três faixas de onda, a atmosfera possui boas características de transmissão para radiação infravermelha, de modo que a radiação infravermelha dos objetos pode ser facilmente reconhecida por equipamentos de detecção infravermelha. E entre essas faixas de onda, a atmosfera é quase opaca à radiação infravermelha. Atualmente, as bandas utilizadas pelos sistemas infravermelhos são, em sua maioria, limitadas às janelas atmosféricas acima.
Ao selecionar o termovisor infravermelho, seu local de uso deve ser considerado. Quando o alvo da detecção está entre a aeronave e o solo, entre a aeronave e a aeronave, ou entre dois pontos no solo, a absorção dos raios infravermelhos pela atmosfera é diferente. De modo geral, 1-3μm é usado principalmente em alvos de alta temperatura e detecção astronômica, e também em observação terrestre em um futuro próximo. A janela atmosférica de 8-14 μm é adequada para observar alvos terrestres, enquanto a janela de 3-5μm é adequada para detectar alvos aéreos distantes em áreas de alta temperatura e umidade.