Het grootste deel van de straling die wordt uitgezonden door objecten die waarneembaar zijn door infrarooddetectoren, gaat grotendeels door de atmosfeer. De atmosfeer bestaat uit verschillende gassen, stofdeeltjes en waterdamp. De belangrijkste gassen zijn N2, O2, Ar, en andere gassen zijn slechts goed voor minder dan 0,1% van het totale volume. De drie gassen hebben één kenmerk: ze absorberen geen infrarode golven die kleiner zijn dan 15μm. Dit soort infrarode straling kan gemakkelijk de atmosfeer binnendringen en worden waargenomen door infrarooddetectieapparatuur. Daarom ligt de werkende golflengte van infrarooddetectieapparatuur meestal onder de 15 μm.
Er bestaan echter nog steeds gassen met infrarode straling onder de 15μm die door de atmosfeer kunnen worden geabsorbeerd, zoals H20, CO2, O3, CH4 etc. Er is vastgesteld dat de atmosfeer in het golflengtebereik van 0,8～15μm drie banden heeft met zwakke infraroodabsorptie, namelijk 1-3μm, 3～5μm, 8～14μm. Deze drie banden worden daarom ook wel atmosferische vensters genoemd. In deze drie golfbanden heeft de atmosfeer goede transmissie-eigenschappen voor infrarode straling, zodat de infrarode straling van objecten gemakkelijk kan worden herkend door infrarooddetectieapparatuur. En tussen deze golfbanden is de atmosfeer vrijwel ondoorzichtig voor infrarode straling. Momenteel zijn de banden die door infraroodsystemen worden gebruikt, meestal beperkt tot de bovengenoemde atmosferische vensters.
Bij het selecteren van de infraroodthermische beeldvormer moet rekening worden gehouden met de plaats van gebruik. Wanneer het detectiedoel zich bevindt tussen het vliegtuig en de grond, tussen het vliegtuig en het vliegtuig, of tussen twee punten op de grond, is de absorptie van infrarode straling door de atmosfeer verschillend. Over het algemeen wordt 1-3μm voornamelijk gebruikt bij doelen met hoge temperaturen en astronomische detectie, en ook bij grondobservatie in de nabije toekomst. Het 8-14 μm atmosferische venster is geschikt voor het observeren van gronddoelen, terwijl het 3-5μm venster geschikt is voor het detecteren van verre luchtdoelen in gebieden met hoge temperaturen en vochtigheid.