紅外熱成像技術在汽車領域的應用由來已久。除了用以在汽車生產廠內對電氣設備進行例行的紅外熱像儀檢查之外，其在汽車研發中也應用頗廣紅外熱像儀技術可以更有效、更快速、更準確地診斷出汽車設計，結構等的相關缺陷。下面就典型的幾種診斷應用作圖片和文字說明：
1. 發動機故障診斷：
一般來說，發動機都要經過振動和噪聲測試來進行整體結構的評估。但對于發動機的某些細微缺陷來講（例如：微小的裂紋，細微的結構設計差別等），則是很難通過前兩種方式來進行準確診斷的。而紅外熱成像技術則可以將細微的結構缺陷反映為細微的溫度差別，從而能夠達到其它方式所不能達到的診斷效果，上圖為拍攝汽車轎車內部發動機的熱圖，我們可以對發動機汽車內部的溫度分布一目了然。各個部件位置的溫度可以準確反映出實際工作中的發動機性能的體現。
2. 制動系統故障診斷：
車輛的制動診斷取決于很多因素，根據重量分布，車輛尺寸，車輛高度等情況，前制動系統要擔負較大比例的制動作用。使用紅外熱像儀對車輛前后輪的溫度進行比較，這種方法簡易可行。一般來說，前輪的溫度應該高于后輪的溫度。如果兩個前輪（或后輪）的溫度也有差別，則可以判斷為制動系統中存在油路不通暢，可能是空氣的緣故。上圖為實際拍攝的前輪溫度分布圖
3. 車身氣密性檢測：
汽車的空調系統的好壞對汽車的使用至關重要，而車身的整體氣密性將直接影響到空調系統的工作效率。在進行汽車測試時，打開車內的空調系統（運行一段時間），再使用紅外熱像儀將整車的熱圖拍攝下來。如果汽車車門，玻璃銜接處等發生氣密泄漏，則可以看到此處的溫度和外界環境溫度并不一樣。從而可以對車身的整體氣密性提供準確地分析和評估
4．車窗加熱絲的檢測：
加熱絲位于汽車后玻璃，其工作正常與否將直接影響到汽車在多霧情況下的安全駕駛。使用紅外熱像儀可以對整個加熱絲的分布做出全面的迅速診斷。
5. 汽車排氣管的檢測
排氣管的溫度過高可以反映出燃燒不充分，從而對發動機系統的工作狀況有個間接的評估。如果管路的溫度分布不均勻，則可以反映出管路本身具有結構上的缺陷。其它，汽車底盤的軸承系統、電氣設備、車身的舒適性等，都可以采用熱像儀來進行相應的檢測和診斷。