在設計紅外成像系統時，制造商通常會使用鍺透鏡等紅外光學元件。為了加工緊湊，輕便的系統，制造商被迫使用非球面，這意味著要進行金剛石車削。硫屬化物（ChG）玻璃已成為紅外光學元件的另一種材料選擇。它不僅擁有出色的性能，而且更重要的是，它可以使用可擴展的精密玻璃成型（PGM）方法進行制造。

幾種技術正在融合以增強紅外成像系統的功能。從短波紅外（SWIR）到中波（MWIR）到長波（LWIR），檢測器的進步為系統設計人員提供了有用的選擇。系統建模工具正與該改進相匹配，現在可以預測復雜系統的性能以及對復雜的表面進行建模。同時，計量技術的進步使在開發過程的每個階段驗證單個組件和整體系統性能成為可能。

這些進步反映了可見光系統光學的進步，但重要的例外是，可見光中透明的許多關鍵材料在IR中都是不透明的，因此IR系統必須使用替代材料。

傳統的IR光學元件由諸如鍺（Ge），硫化鋅（ZnS），硒化鋅（ZnSe）和硅（Si）之類的晶體材料組成，可以將它們進行金剛石車削，并按常規進行研磨和拋光。現在，改進的制造技術可以創建非球面表面。這允許緊湊，輕便的設計。所有這些屬性融合在一起，引起人們對適用于監視，安全和制導的紅外成像系統的興趣日益濃厚。