夜视仪的工作原理是将微弱的光线或红外线信号转换为电信号，再通过增益器件将电信号放大，并将其转换为人眼可见的光信号。
具体来说，夜视仪通过目镜将光线聚焦在影像增强器上来采集和增强现有光线，其中一个光电阴极会被光“激活”，并将光子能量转变成电子，这些电子经过一个位于增强器内部的静电区域被加速后，撞击在磷表面屏幕上，形成人眼可见的图像1。 夜视仪的目镜可以将光线聚集在影像增强器上，来收集和增强环境中的光线。
夜视仪的图像通常是绿色的，因为夜视仪将我们肉眼看不见的红外线光转成了可见光，而红外线光的辐射很弱，即使转化为可见光依然很暗2。
