OGI冷却的热像仪使用需要冷却到低温（约77K或-321°F）的量子探测器，可以是中波探测器或长波探测器。用于检测功能范围内碳氢化合物气体（如甲烷）的中波热成像相机通常使用3-5μM（微米），并使用锑化铟探测器。用于检测8-12μ之间的SF6和其他气体的冷却长期热成像相机量子阱红外光电探测器（QWIP）可以在m的范围内使用。

冷OGI热成像相机有一个集成了低温冷却器的图像传感器，可以将传感器温度降至低温。降低传感器温度对于将检测器噪声降低到成像场景的信号电平以下是必要的。冰箱运动部件的机械公差很小，随着时间的推移，它会磨损，氦气会慢慢通过气体密封。最终，冷却器需要在运行10000到13000小时后进行重建。

具有冷探测器的热成像相机具有连接到探测器的滤波器。这种设计可以防止过滤器和探测器之间的任何杂散光交换，提高图像的热灵敏度，使光学气体屏在可视化某些气体方面更有效，甚至OGI热成像相机也符合美国环境保护局的OOOOa等法律标准或其他要求。

非制冷OGI热成像相机使用微测辐射热计探测器，不需要任何额外的部件来冷却探测器。它们通常由氧化钒（VOx）或非晶硅（a-Si）组成，从7到14μ在m范围内有反应性。它们比冷却的热成像相机更容易制造，但它们的热灵敏度或噪声等效温差（NETD）较差，使得更难观察到轻微的气体泄漏。NETD是表示热成像相机可以检测到的最小温差的指示器。上图显示了冷却探测器和非冷却探测器之间灵敏度的差异。

更好的NETD意味着冷却的OGI热像仪检测气体的效率至少是未冷却的五倍。用于确定OGI热成像相机在气体检测中的有效性的一个类似标准是噪声等效浓度长度（NECL），它确定在规定的拍摄距离下可以检测到多少气体。例如，用于甲烷检测的FLIR GF320冷却OGI热成像相机（3-5）μm探测器的NECL小于20 ppm.m，而不是冷却型（7-14μm探测器）的NECL大于100 ppm.m。