Η υπέρυθρη ακτινοβολία είναι ένα φάσμα ηλεκτρομαγνητικής ακτινοβολίας που εμπίπτει μεταξύ του κόκκινου άκρου του ορατού φωτός και της ακτινοβολίας μικροκυμάτων. Αποτελεί το μεγαλύτερο μέρος της θερμικής ακτινοβολίας των σωμάτων (ιδιαίτερα των σωμάτων με θερμοκρασίες άνω των 500 K), καθώς και σχεδόν όλη την ακτινοβολία που παρατηρείται στη φύση (εκτός από την ακτινοβολία που απορροφάται στην ατμόσφαιρα). Μόνο το 0,01% περίπου του φωτός που εκπέμπεται από τον Ήλιο προέρχεται από την υπέρυθρη περιοχή!
Η υπέρυθρη περιοχή ονομάζεται επίσης περιοχή των «θερμών» ακτίνων, της «αόρατης» ακτινοβολίας. Το γεγονός είναι ότι τα ανθρώπινα μάτια μπορούν να δουν μόνο μέρος του υπέρυθρου φάσματος, από 0,7 έως 1 χιλιοστό του μικρού, δηλ. όπου το μάτι δεν βλέπει πια κόκκινο, αλλά κίτρινο. Οι υπέρυθρες ακτίνες μεγάλου κύματος στην ορατή περιοχή είναι γενικά αόρατες στα ανθρώπινα μάτια. Γι' αυτό ονομάζονται «υπέρυθρα», από τη λατινική λέξη infra (κάτω) και τη λατινική λέξη κόκκινο.
Τα μεγάλα μήκη κύματος έχουν χαμηλή ενέργεια και επομένως δεν μπορούν να προκαλέσουν οπτικές αλλαγές στην ύλη. Ωστόσο, απορροφώνται καλά, αφού αντιστοιχούν σε ένα ορατό εύρος μήκους κύματος, αλλά ταυτόχρονα αντανακλώνται πολύ καλά. Ακριβώς όπως η ανάκλαση της ορατής ακτινοβολίας και των ορατών ηλεκτρικών ακτίνων, η υπέρυθρη ακτινοβολία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την ανίχνευση διαφόρων αντικειμένων ή υλικών.