La sensibilidad térmica define la magnitud de una diferencia de temperatura que la cámara puede detectar.
Cuanto mejor sea la sensibilidad térmica, menor será la diferencia de temperatura mínima que la cámara termográfica puede captar y mostrar. Este aspecto no es muy importante en inspecciones de instalaciones eléctricas, donde las anomalías tienen una amplitud térmica considerable. Sin embargo, en edificación, medicina y veterinaria hace falta una gran sensibilidad para tener información útil.
Por lo general, la sensibilidad térmica se describe en ºC o mK (milésimas de grado Kelvin). Las cámara termográficas de alta gama (edificación) ofrecen sensibilidades en torno a los 0,03 ºC (30 mK)
En ocasiones vemos informes termográficos de edificación realizados con cámaras alquiladas de pocas prestaciones. En edificación se juntan tres problemas: la escasa amplitud térmica de las anomalías, las condiciones ambientales y la distancia de inspección. Por ello, una baja sensibilidad en esta aplicación no nos dará mucha información. Las imágenes no serán nítidas y la medición de temperatura no será veraz. Un alta sensibilidad es crucial para lograr un mejor diagnóstico y resultados eficaces.