En los pirómetros con cable de fibra óptica, la parte electrónica se encuentra físicamente separada de la parte óptica. Un cable de fibra óptica transmite la radiación infrarroja detectada por el cabezal de medición a la unidad electrónica. Esta separación física distingue a los pirómetros de fibra óptica de los pirómetros compactos.
El cabezal de medición puede utilizarse sin refrigeración en entornos con altas temperaturas ambientales, en presencia de campos electromagnéticos o en espacios reducidos. Como dispositivo de puntería se emplea un puntero láser.