Ein Stirnthermometer wird mit dem Infrarotsensor etwa einen bis fünf Zentimeter vor die Stirn oder Schläfe gehalten und je nach Modell eventuell leicht hin- und herbewegt. Dabei muss in der Regel eine Taste gedrückt werden, um den Messvorgang zu starten. Fast sofort erscheint daraufhin, oft von einem Piepton begleitet, das Messergebnis auf dem Display. Da die Geräte unterschiedlich konstruiert sind, hilft ein Blick in die Gebrauchsanleitung, um das Stirnthermometer richtig anwenden zu können. Für alle Geräte gilt: Die Stirn sollte sauber und frei von Haaren und Schweiß sein, damit das Messergebnis nicht verfälscht wird. Außerdem wichtig: Vor dem Messen mindestens 30 Minuten bei Raumtemperatur akklimatisieren, um das Ergebnis nicht nur durch Kälte von draußen oder Wärme durch körperliche Anstrengung zu verfälschen.