在隧道中，圍巖巖體向外部發射紅外射線，形成紅外輻射場，而地下水的活動會引起巖體紅外輻射場強的變化，干燥無水的巖體同含水巖體存在紅外輻射場強差異，這就是紅外探水法工作的理論基礎！利用紅外探水儀接收隧道掌子面及周邊巖體紅外輻射場強的變化來確定掌子面前方或洞壁四周是否存在隱伏的異常體(含水體)的探測方法稱為紅外探水法。

紅外探水法是一種相對測量，只能定性推斷前方有無含水體，不能探測含水體的空間位置和含水體的大校適應長大深埋巖溶隧道的超前含水體探測，不適應淺埋巖溶隧道的超前含水體探測。它超前探測距離約為20m，應進行20m點距的連續觀測，且不需要物探專門人員進行探測。