Optyka pirometru składa się z soczewek, które są zaprojektowane do zbierania promieniowania podczerwonego z określonego punktu pomiarowego i kierowania go do detektora pirometru.
Każda soczewka musi być specjalnie dostosowana do zakresu długości fal promieniowania podczerwonego, które ma być wykrywane. Trudne warunki środowiskowe również wymagają pirometrów ze szczególnie odpornymi soczewkami.