保證紅外線溫度感測器元件周邊溫度穩定與相應的溫度補償，往往是設計的重中之重。紅外線溫度感測器內部結構一般都是大量的熱電偶堆疊在底層的矽基上，而熱電偶冷端的溫度變化直接影響測試精度。因此，儘量讓紅外線溫度感測器遠離熱源，比如發熱的電源晶片，以保證紅外線溫度感測器周邊的溫度穩定。
- 熱雜訊
我們常常可以看見直插型的紅外線溫度感測器都會有一個金屬外殼，這個外殼的主要作用便是為了減少熱雜訊。沒有這個外殼的話，空氣的流動帶來的熱雜訊，可能就會影響精度。因此，對於某些特殊應用，設計建議如下：
- 在金屬外殼外面再套一個金屬外殼來減少熱雜訊。
- 空氣是很好的隔熱材料，在金屬外殼和塑膠蓋之間留一定的間隙。
- 儘量杜絕PCB板上的熱傳導，比如在晶片周圍去除不必要的PCB板材來減少熱傳導路徑。
（以上圖片與建議來源於 Melexis 紅外線溫度感測器熱源與機械設計）
- 熱梯度與熱源方向
有些紅外線溫度感測器會做溫度補償功能，來達到降噪的目的。如 Melexis MLX90614 會對熱梯度做出補償，這時就要特別留意熱源的方向，以及紅外線溫度感測器的放置方向。根據應用手冊的要求設計，才能正確地發揮溫度補償的功能。
（以上圖片與建議來源於Melexis紅外線溫度感測器熱源與機械設計）