热学检测法是利用传导、热扩散及热容量的变化与被胶接件和胶层厚度和密度相关的这一事实，主要是检测胶接件的表面温度或其温度分布情况。用于检测近表面的缺陷，其检测灵敏度被缺陷的深度所限制，面板太厚或热导率太高，都会影响检测灵敏度。因此，对胶接件面板的厚度和热导率有一定要求。通常，当胶接件的缺陷大于其深度约2～3倍时，才容易检测出来。热学检测法具有快速、经济等特点，适用于一定场合，并可以补充超声波和X射线检测的不足。它用于批量生产地初检上，也是一种比较好的方法。常用的热学检测法有红外线检测、液晶检测、热色和热致发光涂层等。
1.1 红外线扫描检测法
红外线检测技术是热学检测法最重要的一种。红外线检测胶接结构时，可以用人工辐
射源从外部向试件注射热量，也可以利用试件本身产生的热量。这两种方法都能使试件向外发射红外线，以供红外检测仪摄取。
当红外线从被胶件表面射入胶层时，在有缺陷的部位，其体积热扩撒系数的变化显示出一个随时间变化的温度梯度，可用辐射探测仪测量。在用红外线检测蜂窝结构的脱胶时，由于脱胶部位传热性差，其表面温度比胶接良好的部位高。在检测金属板胶接结构时，优质胶接部位的胶层像一个保温层，热量散耗比较迟缓；当胶层有空隙时，由于它的冷却要比优质胶接部位快得多， 所以表面温度低。 这种方法在使用中要用带各种人为缺陷的标样进行标定。
利用双面法检测由不同热导率材料组成的双面板胶接结构的缺陷时，应在热导率较好的一面加热，而在低热导率材料的一面检测它的温度分布。
1.2 液晶检测法
液晶检测法是一种热传导无损检测方法，该法一般是以一种胆甾醇类化合物的液晶作
为温度敏感元件，在一定温度范围内，利用液晶的颜色变化特性来检查胶接件内部的缺陷图像。
当用热源照射被测胶接件的表面时，如果胶接件表面下有缺陷（脱胶、分层、气孔等）则产生热传导的不均匀，在缺陷附近形成了一个不均匀的温度场，因而在胶接件表面上， 产生一温度梯度。 若缺陷与其周围部分所对应的表面温度正好等于某种液晶的变色温差Δt时，在一定的观察角下，缺陷处显示一种颜色（如紫色）在缺陷周围良好区则显示另一种颜色（如绿色）， 由此依靠可见的两种颜色图像及时间变化可以检测出胶接件表层下的缺陷，如玻璃钢蜂窝板的胶接质量。
液晶法优点是操作简单、方便、检测缺陷直观可靠，也可直接在生产现场使用。但液晶一次消耗价格贵不可久藏，对大面胶接质量检查时间长，需与被测胶接件表面接触，对胶接件的表面厚度有要求。
1.3 热图像法
另一种常用的方法是热图像法，用热图像仪显示胶接件表面的温度分布情况。这是一
种更为快速、简便而廉价的方法。10㎡ 的蜂窝结构胶接件，可以在3s内完成胶接质量的检测。
在第九届国际无损检测会议上，英国发表了与谐振动相结合的热图像法，用于现行其他方法难于检测的胶接结构机械紧贴脱胶伤痕的检测，是相当有意义的。检测时，先对胶接件施适当的谐振振动，并用热图像仪测量其表面温度，对热点作出快速温度鉴别，即可确定缺陷的部位。