无损检测 (NDT) 是一门跨学科的科学，它使用许多不同的方法来评估金属、零件或部件的特性，而不会对被测零件或部件造成损坏。热成像技术作为一种非接触式热检手段，对被检测物体完全不会造成损坏，因此红外热像仪已经作为一种非常成熟的技术进入无损检测领域，通常用来确定零件是否存在或产生任何缺陷。它也经常用于产品评估或失效分析。
汽车部件应力测绘和疲劳测试
疲劳是汽车零部件的主要损坏形式，在实际使用过程中，由于负载和速度的不断改变这些零部件通常会受到周期性的交变应力直至破坏，这就被称为疲劳破坏，破坏时的里程或循环次数为疲劳寿命。模拟汽车零部件在实际汽车使用中的反复拉伸，压缩，弯曲，扭转和弯折等疲劳实验，并评估零部件的使用寿命。
传统的点温枪或者其他手段，对于对于复杂结构只能提供有限的信息。热成像技术则是一种点线面全域测温手段，即便是几何结构复杂的组件，热像仪也能同时提供多个精准的测温结果，为研究者们提供更快速、更完整的信息。
复合材料缺陷检测
无损热检测能够通过目标激发，观察目标表面的热差异来检测内部缺陷。对于检测复合材料的孔洞、层离、藏水非常有价值。红外热波无损检测的工作原理是根据变化性热源与媒介材料及其几何结构之间的相互作通过控制热激励并适时监测和记录材料表面的温场变化，经过特殊的算法和图像处理来获取被检物体材料的均匀性信息及其表面下的结构及热属性的特征信息，从而达到检测和探伤的目的，具有非接触、实时、高效、直观的特点。
裂纹检测
针对宏观裂纹肉眼可见的裂纹，研究上主要是采渗透法（将工件浸入一种附着力强、表面张力小的荧光液中，使深入缺陷的荧光液发光，缺陷被发现）或磁粉法（对被检工件施加磁场使其磁化，从而显示出缺陷的存在。）但是针对极小细致的裂纹，则需要采用特殊手段。表面裂纹摩擦会产生热量，这样细小的裂纹和断裂无需使用染料或渗透液就能看得见，那就是通过热像仪技术，实现对关键部件的裂纹锁相热成像检测。
