Tepelné záření – infračervené záření je druh elektromagnetického záření, které závisí na teplotě tělesa. Nevyžaduje látkové prostředí, může se šířit i vakuem. Jeho podstatou je tepelný pohyb atomů a molekul tělesa. Při vysílání tepelného záření tělesem se jeho vnitřní energie zmenší o energii vyslaného tepelného záření. Vnitřní energie tělesa, na které dopadá tepelné záření, se přitom zvětší o energii pohlceného záření. Při dopadu tepelného záření na těleso mohou nastat v podstatě tři případy: tepelné záření látkou tělesa prochází, teplota tělesa se nezvýší; tepelné záření se od povrchu tělesa (např. od lesklé kovové plochy) převážně odráží a zvýšení teploty je malé; tepelné záření je povrchem tělesa (např. tmavou drsnou plochou) pohlcováno a těleso se zahřívá.
Tepelné záření má své uplatnění i v přírodě. Malé tělo má velký poměr povrchu k objemu, proto snadno vyzařuje teplo. Velkému tělu sice dlouho trvá, než se zahřeje, ale pak si zase dlouho svou teplotu udržuje. To byl důvod, proč dinosaři narostli do tak obrovských rozměrů. Při hodně velkém těle v noci nevystydli a mohli se pohybovat. Pokud však chlad trvá dlouho (což se pravděpodobně stalo po dopadu planetky na Zem), dinosauři vystydli, nemohli se pohybovat a zahynuli. Savci se se svým malým tělem a malými tepelnými ztrátami mohli konečně prosadit. Ve vodě jsou tepelné ztráty větší, proto jsou nejmenší vodní savci větší než ti suchozemští (ryby jsou studenokrevné). Pravidlo o poměru povrchu k objemu platí i u velmi malých živočichů. Hmyz má velký povrch těla, a proto má velmi velké tepelné ztráty.
K popisu záření tělesa se zavádí abstrakce absolutně černého tělesa, které veškerou dopadající energii pohltí. Lze ho velmi jednoduše realizovat jako začerněný prostor, do kterého vede jen malý otvor. Záření se při vstupu do malého otvoru několikanásobně odrazí a téměř všechno pohltí. Podobně se jako absolutně černý jeví otevřený vikýř na střeše nebo zornička.
Každé těleso vyzařuje energii v podobě tepla. Toto popisuje veličina zářivost. Podobně množství tepla – záření dopadajícího na těleso popisuje veličina pohltivost. V roce 1850 zavedl Gustav Kirchhoff poměr obou veličin a zjistil, že látky pohlcují nejvíce ty vlnové délky, které samy nejsilněji vysílají. Josef Stefan odvodil, že výkon vyzařujícího tělesa (tj. rychlost, s jakou vyzařuje energii prostřednictvím elektromagnetických vln), je dán Stefanovým-Boltzmanným zákonem závisí na čtvrté mocnině termodynamické teploty
Konstanta σ = 5,6703 ∙ 10-8 W m-2 K-4 se nazývá Stefanova-Boltzmannova konstanta. Symbol ε označuje emisivitu povrchu předmětu a nabývá hodnot mezi 0 a 1 podle složení a provedení povrchu. Těleso, které více pohlcuje záření, více je také vyzařuje. Emisivitu 1 má černé těleso. Černé těleso pohltí veškeré záření dopadající na jeho povrch. Zahřejeme-li toto těleso na vysokou teplotu, je jeho intenzita vyzařování největší. Obdobný vztah platí i pro absorpci energie.
Emisivita černého oblečení je větší než bílého; proto bude černý oblek pohlcovat více energie ze slunečního záření než bílý, takže bude mít i vyšší teplotu. Výzkumy ukázaly, že v horké poušti může být černý plášť beduínů až o 6°C teplejší než stejný v bílé barvě. Proč by tedy měl nosit černý plášť ten, kdo chce zabránit přehřátí a přežít v drsné poušti? Odpověď spočívá v tom, že černý plášť, který je sám teplejší než stejný plášť bílé barvy, opravdu zahřívá vzduch pod sebou více. Tento teplejší vzduch stoupá rychleji a odchází ven porézní látkou, zatímco vnější vzduch je zezdola vtahován pod plášť. Černá látka tedy podporuje cirkulaci vzduchu pod pláštěm a brání beduínům v přehřátí více než bílé pláště ostatních. Stálý vánek proudící pod pláštěm podél těla je beduínovi příjemnější.
