Die Bauthermografie dient vor allem der energetischen Bewertung der Gebäudehülle und kann darüber hinaus weitere Untersuchungen zur Qualitätskontrolle am Bauwerk beinhalten.
Die Thermografie von Gebäuden von innen und außen ermöglicht eine großflächige Begutachtung z. B. der Wärmedämmung. So lassen sich thermische Schwachstellen identifizieren: Dazu zählen u.a. nicht ausreichend gedämmte Fassaden und fehlerhafte Befestigung der Dämmplatten, Wärmebrücken an Fensterleibungen und Innenecken oder feuchte Wandstellen. Der Einsatz einer Wärmebildkamera hat allerdings mehr zu bieten als nur eine energetische Bewertung: es ist möglich Heizungsrohre und Warmwasserleitungen unter Putz oder Estrich sichtbar zu machen und Hohlräume von Fliesen oder Marmorplatten können aufgedeckt werden.

Die Thermografie erlaubt eine recht einfache Inspektion von Solarmodulen. Das Verfahren beruht darauf, dass Defekte in Solarmodulen lokal den elektrischen Widerstand erhöhen und somit zu einer Wärmeentwicklung führen. Daher sind defekte Stellen auf Wärmebildern im Allgemeinen gut zu erkennen. So können die defekten Platten erkannt und ausgetauscht werden