Camera ảnh nhiệt thường không hoạt động tốt dưới nước. Đó là vì nước chặn nhiều bước sóng hồng ngoại, giống như một rào cản mờ đục chặn các bước sóng nhìn thấy được. Giống như chúng ta không thể nhìn xuyên qua sơn, một cảm biến hồng ngoại không thể "nhìn" xuyên qua nước sâu vì các sóng mà nó phát hiện không thể đi qua nước.
Nước đặt ra một vấn đề đầy thách thức khác cho camera ảnh nhiệt, liên quan đến tính dẫn nhiệt và nhiệt dung riêng. Nước có dung tích nhiệt cao hơn nhiều so với không khí, vì vậy cần lượng năng lượng gấp bốn lần để tăng hoặc giảm nhiệt độ của cùng một thể tích đi 1 độ.
Điều này có nghĩa là một vật thể mất (hoặc thu được) năng lượng nhiệt của nó nhanh hơn và trên một khoảng cách ngắn hơn so với nước. Do đó, các vật thể trong nước khó chụp ảnh nhiệt hơn so với các vật thể trong không khí.