短波红外的成像原理与可见光十分相似，不同的是短波红外的波长可以“绕过”烟、雾、霾中的细小颗粒；相比中波红外、长波红外，短波红外拥有更好的细节分辨和解析能力，能够很好的识别出该目标是什么。这就使得短波红外在雾霾、烟雾浓重的情况下，仍可对物体清晰成像。
以下几张是在大雾天气的成像效果图
（在雾霾环境下：（左）可见光成像（右）短波红外成像）
在雨雾环境下：（左）可见光成像（右）短波红外成像
海事领域
现代潜艇的光电桅杆需要多光谱的成像与检测。例如，可见光成像通常无法透过雾霾、尘、烟观察目标，然而短波红外却很容易实现。这种情况下，短波红外相机有着更好的成像效果。
短波红外与中长波红外的一项重要差异是，它利用反射光成像，而不是辐射热成像。中长波相机无法看到海上目标的重要特征，比如说舰船的名字、船的特征等，短波红外相机可以在此提供辅助。
短波红外利用反射光成像，由于波长比可见光更长，更容易透过霾、雾以及海上的高湿度环境，可以看到舰船的名字。
港口及边海防
有时候，某个场景的热成像对比度可能会过低。 例如，在日间，着陆带的温度（辐射率）可能是周围草坪温度的两倍。 而在海洋环境中，当各种物体在水中长时间浸泡之后，就具有和水一样的温度。
被动或主动的短波红外成像可在较短的波长范围内提升对比度，增强图像细节。
日出时海岸边可见光、热像仪、短波红外的成像效果对比：由于处在热交叉点上，海岸与海水的细节在热成像中都丢失了。短波红外是依据反射光成像而且具备透雾的特点，因此海岸线图像可以脱颖而出，并比可见光相机捕获到更多细节。
远处的船在可见光中是看不到的：（左）可见光成像（右）短波红外相机成像（图片来源于网络）
关键基础设施的安全防御
在任何监视、安全、安保工作中，清晰的可见度显得尤为重要。此时，拥有的“眼睛”越多，所看的也就越清楚。
关键基础设施的周边安全防御是一个典型的应用案例。有效的外物入侵检测系统采用多种技术以提高在多种大气和光照条件下的快速检测率，降低虚警率。对于常见雨、雾、霾等天气条件，可见光监控几乎是“盲视”。
（左）雾天可见光成像（右）短波红外成像（图片来源于网络）
消防与森林防火
森林大火产生的烟雾使能见度降低，对救援的开展不利，同时会造成重大经济损失。与长波红外森林火场图像中的大面积泛白热图不同，短波红外不仅可以穿透烟雾，更能准确的发现起火点，从而大大缩小着火点的搜寻范围。
（左）可见光成像（右）短波红外成像
航空
