Mae thermomedr isgoch yn cynnwys system optegol, ffotodetector, mwyhadur signal, prosesu signal, allbwn arddangos a rhannau eraill. Mae'r system optegol yn canolbwyntio egni ymbelydredd isgoch y targed o fewn ei faes golygfa, y mae ei faint yn cael ei bennu gan opteg y thermomedr a'u lleoliad. Mae'r ynni isgoch yn canolbwyntio ar ffotosynhwyrydd a'i drawsnewid yn signal trydanol cyfatebol. Mae'r signal yn cael ei drawsnewid yn werth tymheredd y targed mesuredig ar ôl cael ei gywiro gan y cylched mwyhadur a phrosesu signal yn unol ag algorithm triniaeth fewnol yr offeryn a'r emissivity targed.
O ran natur, mae pob gwrthrych sydd â thymheredd uwch na sero absoliwt yn allyrru egni pelydrol isgoch yn gyson i'r gofod o'i amgylch. Mae maint egni ymbelydredd isgoch gwrthrych a'i ddosbarthiad yn ôl tonfedd yn perthyn yn agos iawn i dymheredd arwyneb y gwrthrych. Felly, trwy fesur yr egni isgoch sy'n cael ei belydru gan y gwrthrych ei hun, gellir pennu tymheredd ei wyneb yn gywir, sef y sail wrthrychol ar gyfer mesur tymheredd ymbelydredd isgoch.