理論詮釋
從紫外到紅外波長範圍的電磁輻射作用於物質時，原子的質量相對於光子能量來說太大，不會有明顯反應，光只和其中的電子直接作用。所以，材料的光學性質由其價電子（束縛或自由）的能態決定。束縛電子回響較弱；自由電子則可吸收場的能量而被加速。外場周期變化，振盪電子可通過再輻射而釋放所吸收的能量，或者與材料的原子頻繁碰撞，將能量傳給晶格。前者即表現為光反射，而後者則最終將光能轉變為熱能。
光波長 λ由於大於原子間距，材料對光的回響可恰當地用巨觀量，如復折射率= n－i χ來描述。實部 n即普通 的折射率，消光係數 χ則表示光波的衰減。反射率 R和吸收係數 α可用 n和 χ表示為：
R=[( n－ n) + χ ]/[( n+ n) + χ ]， α=4 π χ/ λ
式中 n為空氣折射率，而 R和 α均依賴於光波長，正是這種依賴關係決定著光熱效應的譜分布。
技術套用
雷射器發明以後，具有高能量密度的雷射被廣泛套用於與物質的相互作用。雷射如強於10 瓦/厘米 時，材料的光學性質會發生變化，如折射率的變化。另一束光通過介質時（或接近介質的空氣）會產生一定的偏轉，用位置靈敏探測器可精密測量光束的偏轉。這種方法稱為光熱偏轉光譜，它是一種靈敏度極高的檢測技術，可用來檢測材料的成分、結構等參數。
基於入射輻射對探測器元件加熱的原理已研製出輻射熱電偶、輻射熱電堆、輻射熱測量器等探測器。這些探測器對光的回響度均與光的波長有關，這種依賴關係稱為探測器的光譜靈敏度或光譜的回響度。它是探測器的重要技術指標。
