적외선은 크게 근적외선, 중적외선 혹은 열적외선, 그리고 원적외선으로 나뉜다. 대부분의 지상 기반 망원경들은 가시광선과 근적외선 관측에 모두 사용될 수 있다. 중적외선은 지구나 우주에서 관측될 수 있으며, 원적외선은 오직 우주에서만 효과적으로 관측될 수 있다. 일반적으로 적외선 망원경은 가시광선 망원경과 비슷한 형태에 비슷한 방식으로 작동한다. 그러나 적외선은 열의 형태이기 때문에, 우주에서 적외선의 방출을 관측하기 위해 사용되는 망원경과 카메라는 절대 0도보다 10도 이상 높지 않은 저온 상태로 냉각될 때(종종 헬륨을 사용한다) 가장 효과적으로 작동한다. 또한 디지털 검출기는 적외선에 대한 감도를 올리기 위해 다른 물질들로 만들어졌다. 대부분의 빛 감지기는 기본적으로 실리콘으로 만들어진 반면, 근적외선 감지기들은 게르마늄이나 다소 생소한 물질인 갈륨비소(GaAs), 안티몬화 인듐(InSb) 혹은 '텔루르화 수은카드뮴(mercad-telluride)'이라 부르는 수은, 카드뮴 그리고 텔루르의 조합으로 만들어진다.

허블 적외선 망원경에서 적외선으로 촬영한 석호 성운의 그림이다.

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