Num pirómetro de fibras ópticas, a ótica e a eletrónica estão fisicamente separadas. Uma fibra ótica transmite a radiação infravermelha da cabeça de medição para a eletrónica. A separação espacial distingue os pirómetros de fibra ótica dos pirómetros compactos.
A cabeça de medição pode ser utilizada sem arrefecimento a temperaturas ambiente elevadas, campos electromagnéticos ou em espaços confinados. Uma luz piloto laser serve como dispositivo de mira.