传统的农业耕作方式存在成本高、效益低且环境污染等诸多问题，由粗放式传统农业向信息化精准农业转化是农业发展的必然趋势。精准农业能够快速获取作物信息并进行解析，是其发展的必要条件。红外热成像技术具有快速响应的优点，并可通过手持、机器搭载或者固定安装的方式，做到无接触、无损地获取作物热像信息。
另外，在所有监测作物指标中，作物的表面温度被认为是响应最快的指标，能够在作物出现肉眼可视症状前察觉到作物的胁迫。因此，红外热成像技术被认为是精准农业发展中最有前景的技术手段之一。
干旱、冻害以及侵染性病害会对农作物的生理造成影响，其中部分生理影响使作物表面温度产生的变化相较于正常作物的温度十分显著，因此红外热成像技术可用于监测作物生长或作物存储的部分生理状况，并且有助于实现农业监测方面的智能化、信息化管理作业。
红外热成像技术在目前国内外农业中的研究与应用主要包括水分胁迫、侵染性病害监测、冻害胁迫、产量预测以及其他应用。
1.作物水分胁迫指数成像
作物水分胁迫指数成像用于精确农业领域绘制大面积水分胁迫制图的设备。该方法和装置的目的是确定植物林分水分胁迫值。例如，这些信息可用于确定产量图、优化灌溉或控制水管理补救措施。
在旱季，我们通常感兴趣的是干旱对农作物的实际影响。这些影响不仅取决于所谓的气候干旱状况，还取决于地下水干旱、植物根系的大小等热成像仪测量植物的水分胁迫状况将帮助您确定干旱对作物的实际影响，获取植物表型信息。
根据水分胁迫值，可以进行近似的作物产品制图。
热成像仪的航测作业，快速获取作物水分胁迫数据；或者使用收集的数据创建概览地图，通过比较不同年份的水分胁迫状况及产量，进而根据当前水分胁迫状况进行作物估产。
根据热成像仪的数据，可以有效地规划补救措施，特别是评估与植物水分和干旱管理有关的措施。使用热成像仪，可以直接发现水分管理对作物生长的重要影响。研究人员们通过监测作物的水分胁迫，分析作物的部分生理状况以及土壤的水分情况。
2.植物冠层检测
另外由于作物的气孔行为会改变作物冠层表面的蒸腾速率，继而反映到叶面上，在作物受到水分胁迫时气孔减小，蒸腾速率减缓，即可通过红外热成像技术观测作物冠层温度变化以检测其抗旱性；另外还可检测植物生长过程中的温度变化，调节环境温湿度，使植物生长在最优环境。
下图为植物开花期花蕊温度检测。
3.植物病虫害检测
在病毒监测中，受到病毒侵染后的部位气孔产生了生理变化，进行过度的蒸腾作用而导致叶温比正常值更低。红外热成俭技术可获取病毒感染部位的温度随时间变化情况，将其与可见光图片作对比，适用于病毒早期监测：
4.冻害胁迫检测
在冻害胁迫测中，用热像仪观察植物体内的水因温度过低而发生固体变化的情况，即冰核的形成与冰冻传揺特征，有利于更好地琛素作物冻害胁迫的实质。
