Bir pirometrenin optiği, belirli bir ölçüm noktasından kızılötesi radyasyonu toplamak ve bunu pirometrenin dedektörüne yönlendirmek için tasarlanmış lenslerden oluşur.
Her optik, tespit edilecek kızılötesi radyasyonun dalga boyu aralığına göre özel olarak uyarlanmalıdır. Zorlu çevre koşulları ayrıca özellikle sağlam lenslere sahip pirometreler gerektirir.