Оператор наводит пирометр на объект. Оптическая система позволяет видеть как цель, так и изображение нити накала лампы. Оператор регулирует ток в нити накала, изменяя ее цвет, пока он не совпадет с цветом объекта. Температура выводится из калибровки, связывающей температуру с током в нити накала. Вторая конструкция поддерживает постоянный ток в нити накала и изменяет яркость света от объекта с помощью вращающегося, поглощающего энергию оптического клина.
Температура объекта связана с количеством энергии, поглощаемой клином, которая является функцией его углового положения. Принцип оптического пирометра можно распространить на ИК - области от электромагнитного спектра с помощью детекторов , чувствительных к инфракрасному излучению. Обычно такие измерители температуры измеряют температуру с точностью от 1 до 2% от полного диапазона.
Коммерческие пирометры используются в течение многих лет и являются частью международных температурных шкал с 1927 года. Ранние оптические пирометры согласовывали яркость источника излучения с яркостью нити накала при изменении тока нити. Затем температура источника была откалибрована непосредственно по току через нить накала. Фильтры нейтральной плотностииспользуются для расширения диапазона этих пирометров до более высоких температур.