为了适应红外探测器在不同场合下的应用而采用了多种致冷方式。研制成功了各种致冷器以满足红外系统冷却的需要。
1、利用高压气体节流效应获得低温
当高压气体低于本身的转化温度时，通过一小孔节流膨胀变成低压时，节流后的气体产生降温。随着节流前温度降低而致冷效率提高。如果使节流后的低温气体返回来冷却进料的高压气体，使高压气体在愈来愈低的温度下节流，这样一直进行下去便可使一部分气体液化，获得低温。
2、利用相变原理致冷
把致冷剂装在绝热杜瓦瓶中，当有负载时就消耗致冷剂、致冷剂由液相变成气相或由固相升华变成气相排出。
3、利用辐射热交换原理来获得低温
这是把红外探测器应用于宇宙空间这样特殊环境而产生的一种致冷方法。因为宇宙空间是一个高真空和深冷环境，在这样条件下，一个热的物体可以同深冷空间进行辐射热交换，而使热物体铸件降温，通过辐射把探测器的热负载辐射到深冷时间，使探测器冷却到所需的低温。
4、利用压缩气体等熵绝热膨胀作外功来获得低温
包括压缩和碰撞分为两个独立部分，然后由管道和阀门连接起来组成闭合循环致冷系统。
5、半导体致冷
利用珀尔帖效应，将两种导致联成电偶对构成闭合电路，当有直流电通过电偶对时，在电偶对接头处便产生一头发热而另一头变冷，目前这种致冷方法所获得的低温还是有限的，不能和机械致冷方法相比。