紅外線又稱爲熱線，以熱效應著稱。根據黑體輻射理論，溫度高于絕對零度（-273℃）的物體均能産生電磁波輻射，不同的物質輻射的能量和方式有所不同，各有各的規律。人體是個天然輻射體，而且具有高達0.98的輻射率，幾乎接近黑體輻射。根據普朗克光量子理論計算，人體輻射的峰值波長爲9.3482μm，按照人體各部分熱輻射度的差別（包括體內），峰值在8-12μm之間，主要紅外輻射能量分布範圍在2-20μm，此能量根據波長被劃分爲遠紅外線，爲不可見光。人體內部的細胞在進行新陳代謝的過程中産生熱量，形成熱輻射，不同細胞産生的熱量不一，熱量由體內向體表傳遞，不同細胞的熱量傳遞均有一定的規律。熱斷層成像系統的原理是利用紅外熱輻射接收掃描器接收人體細胞新陳代謝過程中的紅外線輻射信號，經計算機處理、分析，基于特定規律和算法重建出對應于人體所檢查部位的細胞相對新陳代謝強度分布圖，並加以斷層，測量出熱輻射源的深度和數值，依據正常與異常組織區域的熱輻射差來評估人體的健康狀況，爲定性診斷疾病提供定量依據。這是該系統區別于其它紅外熱像儀的根本之處。

由于熱斷層成像系統是根據功能學原理設計而成，因此它能在細胞組織新陳代謝發生變化時實時捕捉到信息，並根據正常細胞與非正常細胞代謝的熱輻射差、經計算機專家系統分析處理後，在屏幕上以不同的色彩顯示出人體細胞相對新陳代謝強度的分布情況，通過分析測量某一部位變化的程度，來判別人體該部位的病變性質，並進行診斷。臨床應用證明，它可以較早期發現無主訴或臨床其它檢查手段尚未發現的病竈，尤其是對癌前期、早期及原發癌的鑒別診斷、指導臨床治療提供了極有價值的參考。