人體是一個天然紅外輻射源。人體皮膚的紅外輻射波段為3-50mm。當人體患病時，人體的熱平衡受到破壞，因此測定人體溫度的變化是臨床醫學診斷疾病的一項重要指標。熱像儀可以顯示和記錄人體的溫度分布。將病變時的人體熱像和正常生理狀態下的人體熱像進行比較，便可從熱像是否有異變化來判斷病理狀態。
    醫用熱像儀技術用于臨床診斷已有幾十年的歷史，現已可用于多種疾病的診斷。醫用熱像儀已成為診斷淺表腫瘤、血管疾病和皮膚病癥等的有效工具，在醫療學科研究中，熱像儀在醫學中的應用已成為一個專門的研究課題。下面將熱像儀在醫學上的應用情況作一簡要介紹。
（1）乳腺瘤的早期診斷：紅外熱像儀引入醫學領域，首先從檢查乳腺開始。對于健康的婦女，兩側乳房的熱圖是對稱的，任何乳房熱圖的不對稱性往往與疾病和細胞活性有關，更多地與腫瘤有關。惡性腫瘤周圍血管豐富，其溫度大多高于正常組織。研究表明，大多數乳腺癌的熱圖像具有明顯的不對稱性，患側的乳房熱圖像呈明顯的局域性熱區，乳暈周圍也明顯出現高溫。據上海乳腺疾病專家醫療會診中心對276例臨床檢測資料介紹，他們用rxy-1型熱像儀（溫度分辨率＜0.1℃），檢查276例育齡婦女，乳腺熱圖大體上分為三種類型，即網狀型、多血型和少血型。其中臨床擬診人乳腺癌的4例，熱圖檢測均表現為顯著的局限性熱區，溫度均在1.0℃以上，與臨床和病理診斷一致。實驗證明，由于腫瘤組織代謝旺盛，供血豐富，其熱量勢必從局部向外輻射，因此，使用熱像儀探測乳腺癌具有獨特的優點，該組檢測的準確率達100%。
（2）血管疾病的診斷：人的肢體溫度主要由血液循環狀態所決定，當存在血管病變時，血循環發生障礙，皮溫降低。如閉塞性脈管炎、動脈栓塞、動脈瘤等，通常表現為病變部位溫度異常，用紅外熱像儀可清楚顯示出病變部位及范圍。
閉塞性脈管炎是一種慢性全身性疾病，多發生在下肢，更多見于趾端。中小動脈內膜發生炎癥，引起血栓，使動脈閉塞，病變部位血液循環障礙，皮溫降低。用熱像儀很容易診查出病變部位及范圍，立體感強。人為誤差小。特別是對早期脈管炎的診斷，由于其臨床癥狀尚不十分明顯，一般方法檢查不出，但用熱像儀，不但能顯示出病變的存在，而且能看出各趾病變的程度和范圍。通過早期診斷和及時治療，可避免肢體發生嚴重損害，如潰瘍和壞死。
腦動脈病變的先期診斷對于防止腦血栓的出現十分有效。頸動脈由頸部進入顱入，它供給同側腦前部血液。當血管中血栓形成使血管變窄時，對腦供血不足。血栓碎裂向上流到小腦動脈分支停留下來。引起腦血栓。當頸動脈閉塞達到50%以上時，由于血循障礙前額皮膚的溫度有0.5℃的變化，因此用熱像技術診斷，可以在發生腦血栓之前進行手術。
動脈瘤大多是由外傷所致局部隆起。由于動、靜脈血具有一定的溫差，所以在紅外熱圖上顯示出血管瘤的外形、大小及周圍血管分布的狀況。例如，一運動員右膝外傷后局部隆起，日漸增大，歷時已兩年余，擬診為血管瘤，但x光平片顯示不清，而用熱像儀檢查發現正視有一明顯局部溫升、色澤鮮艷的隆起區，側視周圍有眾多血管分布，并有向上波及趨勢，從而診斷為動脈瘤。
    此外，熱像儀對下肢靜脈交通枝或靜脈瓣膜功能不全癥、雷諾氏病、大動脈炎等血管疾病均能進行有效診斷。
（3）皮膚損傷病癥的診斷：紅外熱圖一般反映皮膚本身溫度的分布，很自然，皮膚病癥的診斷是熱像儀應用的一個合適領域。例如，用熱像儀很容易查出皮膚凍傷面積，其準確性接近100%。因為凍傷部位壞死，無血供應，其溫度比周圍皮膚明顯低。此外，皮膚燒傷的熱像診斷也很有前途。熱像儀不但可準確診斷燒傷面積內血管損壞的程度，判定燒傷度數，識別可存活皮膚面積、確定需植皮的面積，而且在治療過程中可觀察燒傷組織血運恢復情況，掌握發炎和感染情況及判斷植皮的成敗與否，以便及時采取措施，為用藥及手術提供參考。
（4）各種炎癥的診斷：急性炎癥由于局部充血，皮溫上升，容易被熱像儀顯示出來。但需與腫瘤皮膚溫度升高相區別。炎癥皮溫高于周圍皮溫，而在炎癥中心點的皮溫更高于炎癥區皮溫，這是炎癥熱像的特征。炎癥和腫瘤的鑒別可用如下方法：在熱像拍照前，局部先冷卻，然后觀察溫度回升速度。腫瘤溫度回升慢而炎癥溫度回升較快。此外，用熱像技術還可鑒別各種關節炎的類型，探測出發炎面積大小和熱變化程度。
（5）針灸原理和經絡現象的研究：熱成像技術對祖國傳統醫學的研究很有價值，它是研究針灸原理和經絡現象的一個很有效的手段。在對患者進行針刺治療過程中，記錄下針刺前、留針中和起針后各階段的熱圖，比較其升溫幅度、升溫區域的范圍和升溫的特點。例如中國中醫研究院的研究人員在用針灸治療面癱和甲狀腺疾患的過程中，應用配有計算機的熱像儀進行了實際觀察和研究。他們進行了如下實驗研究和分析，即面癱患者面部病理特征和針刺對面部溫度的影響及其療效，針刺結節性甲狀腺腫瘤和良性甲狀腺瘤的治療機制的探索，各種針刺方法（手針、火針和電針等）治療效果的觀察和比較以及留針時間長短的影響等。通過對上述和方面的觀察和對熱圖資料進行的計算機統計、分析及特殊圖像的顯示，得到了針灸前后體溫分布及其變化結果，從而對針灸治療面癱和甲狀腺疾患的作用機制，對針法和手法的效應，對穴位的功能作用及經絡穴位的特殊溫度性質等均有深入了解。研究表明，熱成像技術在這一領域具有較高的實用價值。
    熱像儀在醫學上的應用范圍，遠不止上述幾個方面，應用領域還在不斷擴大。例如，熱成像技術還可用于胎盤定位、器官移植排異反應監視、骨折挫傷診斷等許多方面。隨著這一技術的進一步發展，它的臨床各科的用途必將得到更寬的拓展。