Hőkamerás mérések az élet minden területén alkalmazhatók, ahol bármilyen kismértékű hőmérséklet különbség felfedezhető, és ebből következtetni lehet a nem látható dolgokra.

A hőkamera néhány fontosabb alkalmazási területe:
- Az építészet területe az, amelyet manapság talán a leginkább emlegetik. Itt is elsősorban a magán- és középületek külső határoló falai hőszigetelési képességének mérésével kapcsolatosan szokott felmerülni, azonban mindenféle ipari létesítmények felmérésére is használható. Példaként csak gondoljunk egy hűtőházra, vagy egy zárt ipari csarnokra. A hűtőház esetében az a cél, hogy a belsejében mindig a megfelelő hideget tudják az üzemeltetők biztosítani, a lehető legkevesebb energia költséggel, függetlenül az évszaktól. Egy ipari csarnok esetében a munkavégzéshez szükséges hőmérséklet előállítása a cél, amelyet télen-nyáron biztosítani kell. Házak és lakások esetében fontos, hogy nyáron maradjon hűvös, míg télen minél kevesebb ráfordítással lehessen kellemes meleget tartani.
- A gépészet területén a mechanikus alkatrészek surlódása minden esetben hőtermeléssel jár együtt, amely teljesen természetes a legjobb kenőanyagok alkalmazása ellenére is, azonban ha egy alkatrész megkopik, akkor a kopás helyén nagyobb hőmennyiség termelődik, mint más, kevésbé kopott területeken. Ez a különbség már hőkamerával felderíthető. Ez elsősorban nagyméretű, nehezen, vagy nagy költséggel szerelhető gépek esetében jelent előnyt a megrendelő számára. A hűtő- (és fűtő) rendszerek esetében talán sokkal egyértelműbb ez a használat, mivel ezen esetben a csővezetékekben hideg vagy meleg folyadékok folynak, tehát itt már eleve adott, hogy hőmérséklet különbségekkel kell dolgozni. Egy szűkület, eltömődés, rossz beállítás esetén a hatékonyság, a kihasználtság csökken, aminek következtében mindig többlet energiára van szükség a kieső rész pótlására. Azonban ezen a területen sem teljesen elfogadott még, hogy az ilyen hibák könnyen felderíthetők egy hőkamera segítségével.
- Hűtő- és fűtő berendezések esetében még a háztartásokban használt eszközök hibafelmérésénél is nagy segítséget nyújthat a hőkamera használata. Egy hűtő esetében ugyanarról van szó, mint a lakás esetében, csak itt a hideget zárjuk be. A hőkamerával fel lehet deríteni egy hűtőszekrény sérült szigetelését, rosszul záródó ajtaját, vagy egy klíma berendezés esetén a hibás működést.
- A fűtés, távfűtés területén egyértelműen előnyt jelenthet a hőkamera használata, hiszen itt hőmennyiséget szállító csővezetékekről van szó, ahol kiemelten fontos a jó hőszigetelés. Ezen hőszigetelés sérülése, vagy a fűtőberendezések nem megfelelő működése, esetleg a kazánok, hőkutak egyéb hiányosságai egyértelműen kimutatható hőkamera használatával. Lakóházak, ingatlanok esetében a radiátorok hibáit, vagy a padlófűtés hiányosságait bontás nélkül lehet feltérképezni.
- Az elektronika területén olyan helyeken jöhet számításba, ahol speciális eszközöket és áramköröket használnak, amelyek javítási költsége kisebb, mint egy új beszerzésének bekerülési értéke. Ez ma már elsősorban az ipari felhasználókat érinti, ugyanis a háztartási eszközök beszerzési ára lényegesen kevesebb, mint azok javítási költsége. A hőkamera megmutatja azokat a pontokat, amelyek túlterheltek, sérültek, vagy előregedtek, ezért már rossz átviteli képességük, és bizonyos esetekben a sérült szigetelések is felderíthetők.
- Az áramszolgáltatás területén fontos előny, hogy a méréseknél nem kell megközelíteni a mért eszközt, hanem biztonságos távolságból lehet a mérést elvégezni. Ez persze elsősorban olyan helyeken jelent előnyt, ahol nagyfeszültéségű vezetékek, transzformátorok működnek, azonban a hőkamera a kisebb feszültéggel működő szerelvények esetében is megmutatja az eltéréseket. A rossz kötések, elöregedett eszközök minden esetben több hőt termelnek, mint a tökéletesen működők. Egy háztartásban fel lehet deríteni a rossz kötéseket, a túlterhelt vezetékeket, amelyek minden esetben elektromos tüzet okozhatnak, ha nem módosítanak a használaton, vagy nem javítják a hibákat.
- A tűzvédelem, megelőzés, és az oltás ellenőrzése során gyorsan felderíthetővé válnak a veszélyes pontok, helyek, amelyek idejekorán történő felfedezése nagy károktól mentheti meg az érintetteket.
- Az ember- és állat gyógyászat területein rendkívül széles körben alkalmazható a hőkamerás vizsgálat. Sok betegség, fizikai elváltozás okoz extra hőtermelést az érintett részen, így könnyebben felismerhető, pontosabban behatárolható egy-egy betegség. Persze ehhez mindenképpen szükséges orvosi végzettség és tapasztalat.

- És még sorolhatnánk tovább. Gyakorlatilag az élet minden területén, ahol bármilyen nagyságú hőmérséklet észlelhető, a hőkamera használható. Megmutatja az azonosságokat, megmutatja a különbségeket. A kapott eredményekből pedig mindig lehet következtetni az okokra, amelyek kiváltották az elváltozásokat. Jellemzően elmondható, hogy az okok megszüntetése sokkal kevesebbe kerül, mint a károk elhárítása.