Als Infrarotstrahlung (von lat. infra- „unterhalb“), Abk. IR-Strahlung, bezeichnet man den Spektralbereich der elektromagnetischen Wellen, die sich an das rote, d. h. langwellige Ende des sichtbaren Spektrums anschließt. Die Wellenlänge liegt etwa bei 0,78–1000 mm, die Frequenz entsprechend bei 0,3–400 THz. Zu noch größeren Wellenlängen hin schließen sich an den Infrarotbereich die Mikrowellen an.
Die Wärmestrahlung von Körpern mit „alltäglichen“ Temperaturen (zwischen 3 und 3700 K) liegt im Infraroten, weshalb häufig die Infrarot- und Wärmestrahlung verwechselt werden. Dies ist aber physikalisch nicht korrekt, denn die Wärmestrahlung einer Kerzenflamme und der Sonnenoberfläche liegen auch bzw. vorwiegend im sichtbaren, die des Weltalls auch im Mikrowellenbereich (Urknall).
Infrarote Strahlen können Schwingungen von Molekülen im bestrahlten Material anregen, die in Wärme umgewandelt werden. Ausgenutzt wird die Wechselwirkung von I. mit Materie in der Infrarotspektroskopie, die ein wichtiges Hilfsmittel in der Erforschung der Molekülstruktur ist, und in technischen Geräten, die zu Heizzwecken eingesetzt werden (Infrarotwärmelampe, Infrarotgrill).
Weil alle Körper auf der Erde infrarote Wärmestrahlung emittieren (und nicht, wie beim sichtbaren Licht, nur reflektieren), kann man mit IR-Sichtgeräten auch nachts „sehen“, weshalb IR-Kameras auch Nachtsichtgeräte genannt werden. Durch Messung der von einem Körper ausgehenden Infrarotstrahlung kann man seine Oberflächentemperatur bestimmen, sofern das Maximum seiner Wärmestrahlung im IR-Bereich liegt (Thermografie).