Тепловые методы основаны на регистрации изменений тепловых и температурных полей контролирующих объектов, они применимы к любым материалам. Различают пассивный (на объект не воздействуют внешним источником тепла) и активный (объект нагревают или охлаждают) методы. Измеряемым информативным параметром является температура или тепловой поток. При пассивном методе измеряют температурное поле работающего объекта. Дефект определяется появлением мест повышенной или пониженной температуры. Таким методом определяют места утечки теплоты в зданиях, трещины в двигателях и т.д. При контроле активным методом объект нагревают контактным или бесконтактным и измеряют температуру с той или другой стороны объекта. Это позволяет обнаруживать несплошности в объектах, изменения в структуре физико-механических свойствах материала по изменению теплопроводности, теплоемкости, коэффициенту теплопередачи. Измерение температуры или тепловых потоков выполняют контактным или бесконтактным способом. Эффективное средство бесконтактного наблюдения - сканирующий тепловизор. Его используют для определения дефектов пайки многослойных изделий из металлов и неметаллов, клеевых соединений и т.п.