Doğru bir ölçüm için, kızılötesi termometrenin sensörünün radyasyonu tespit edebilmesi ve ortam radyasyonu ve kulak kanalı veya kulağın diğer kısımları tarafından yayılan radyasyon gibi diğer radyasyon kaynaklarını filtreleyebilmesi gerekir. Kulak kanalından yayılan radyasyonun neden olduğu gürültüyü ortadan kaldırmak için sensör genellikle kulak zarına bakacak şekilde kulak kanalının derinliklerine yerleştirilir.
Kızılötesi ışınımı sıcaklık değerine dönüştürmek için farklı yöntemler kullanılabilir. Yaygın bir yaklaşım, bir kara cisim tarafından yayılan toplam gücün, onun mutlak sıcaklığının dördüncü kuvvetiyle orantılı olduğunu belirten Stefan-Boltzmann yasasını kullanmaktır. Başka bir deyişle, bir nesne ne kadar sıcaksa o kadar fazla kızılötesi enerji yayar. Termometre, kulak zarı tarafından yayılan kızılötesi radyasyonun yoğunluğunu ölçerek ve Stefan-Boltzmann yasasını kullanarak bunu bir sıcaklık değerine dönüştürür.
Kızılötesi kulak termometrelerinin doğruluğu ve güvenilirliği, sensörün kulak kanalına doğru yerleştirilmesi, kulak enfeksiyonları, kulak kiri tıkanmaları ve egzersiz, uyku veya yeni yemek gibi faktörlerden kaynaklanan vücut sıcaklığındaki değişiklikler gibi çeşitli faktörlerden etkilenir. Doğru ölçümler sağlamak için üreticinin termometrenin kullanımına ilişkin talimatlarına uymak ve ölçümü etkileyebilecek tüm faktörleri dikkate almak önemlidir.