光学材料的选择是红外光学设计中的一个关键环节。传统的光学材料(光学眼镜和光学塑料)在红外范围内具有较高的光吸收系数，不适合用于可见光辐射光学设计。需要特殊的材料，使其对红外光的吸收系数尽可能小。
适合的材料清单比较少，可分为三组:
晶体和多晶光学材料;
半导体光学材料;
硫系光学材料(硫系玻璃)。
原图属于Janos技术．
晶体和多晶光学材料
晶体和多晶光学材料的红外透射率与可见光区透射率一样高。这使得设计和生产多光谱光学器件成为可能。这种装置可以在红外线和可见光下工作，只要稍加调整，其效率就足够了。多光谱装置的装配和调整比红外装置简单，因为可见光可以用来控制这些操作。缺点是，包括氟化钡(BaF2)、氟化锂(LiF)、氯化银(AgCl)和氯化钠(NaCl)在内的许多这些材料的机械强度和耐化学性都很低。
第二个潜在的缺点是折射率低:它很少超过1.5。因此，必须使用额外的光学元件来实现所需的光学特性。这可能会增加光学系统及其制造的复杂性和成本
最适合生产的材料是晶体和多晶，如硒化锌(ZnSe)和硫化锌(ZnS)。如果根据CVD(化学气相沉积)技术制造，这些材料会获得最佳的特性。
例如，氟化钡(BaF2)的一些光学特性如下图所示。
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半导体光学材料
光学半导体材料的主要优点是具有很高的折射率和较低的色散系数。这使得光学系统的设计与短焦距不需要校正色差。这减少了所需光学元件的数量，从而降低了成本。
半导体光学材料吸收可见光，对红外辐射的吸收系数相当高。通常，它随着材料温度的升高而增加，从而降低了它们的透光率。有经验的设计师避免使用厚元素，同时使用最少数量的元素来保持透光率。
包含半导体光学材料的光学器件由于可见光不能用于此，因此很难组装和调整。这个过程需要特殊的方法和设备。
通常用于生产热光学器件的半导体光学材料有硅(Si)、锗(Ge)、碲化镉(CdTe)和砷化镓(GaAs)。
下面是锗(Ge)的一些光学特性的例子。
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硫系光学材料(硫系玻璃)
硫系玻璃具有良好的红外辐射带宽，但其折射率低于半导体材料。
硫系玻璃的主要优点是其极低的折射率和温度系数。这使得它们能够用于设计在非常广泛的温度范围内工作的设备。然而，这些材料的成本相当高。一些硫系玻璃包括Amtir-1, IG6, BD2和GASIR-1。
下面以Amtir-1为例描述其光学特性。
原图属于RefractiveIndex。信息．
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