Vse analogne naprave za nočno videnje imajo več glavnih komponent, ki so sestavljene iz objektivne leče, očesnega dela, napajalnika, fotokatode za povečanje slike in fotomultiplikatorja. Slednja dva kombinirana se običajno imenujeta cev za ojačevanje slike. 

Okrepitev slike 
Nedvomno je prava čarovnija v cevki za ojačevanje slike - ki je v zelo osnovnih pogledih - absorbira fotone (svetlobna energija) in sprošča elektrone (električno energijo), preden se spet pretvori v svetlobo v obliki slike. 

S tem razumevanjem se poglejmo nekoliko globlje, kako to dejansko deluje. 

Spredaj je naprava za nočno gledanje objektivna leča, katere naloga je zbrati vso razpoložljivo zunanjo in umetno infrardečo energijo, preden jo usmerite v elektronsko ojačevalno sliko. 

Ti fotoni prehajajo skozi fotokatodo, ki jih pretvori v elektrone. Ti elektroni se premikajo na mikrokanalno ploščo (MCP), kjer jih ojača faktor tisoč s pomočjo električne in kemične verižne reakcije, ki nastane ob vplivu na stene mikrokanal. Ti učinkovito polnjeni elektroni se nato zataknejo v zaslon, prevlečen s fosforji, kjer dosežejo vzbujeno stanje, sproščajo fotone ali vidno svetlobo, ki jih je mogoče videti skozi očesni del. 

Slika se bo prikazala kot jasno in nazorno okrepljena rekreacija prizora, ki ga opazujete, vendar v kombinaciji zelenih in črnih tonov.

Digitalne naprave za nočno opazovanje delujejo drugače kot analogne naprave, saj se svetloba, ki vstopa v lečo objektiva, pretvori v digitalni signal s slikovnim senzorjem komplementarnega kovinskega oksidnega polprevodniškega senzorja (CMOS) ali različice nabojno sklopljene naprave (CCD). To so iste tehnologije, ki se uporabljajo v vseh digitalnih fotoaparatih.

Digitalna slika se večkrat izboljša, preden je vidna na zaslonu naprave. Večja kot je velikost slikovnih pik senzorja CMOS ali CCD, bolje bo deloval pri zmanjšani svetlobi. SIONYX ima na primer patentirano tehnologijo, ki poveča občutljivost na valovne dolžine blizu infrardečega sevanja (NIR) in tako zagotavlja večjo učinkovitost pri šibki svetlobi. Njegovi senzorji CMOS zagotavljajo izjemno dobro delovanje pri šibki svetlobi, zahvaljujoč kombinaciji njegove patentirane tehnologije in veliko večje slikovne pike za zbiranje vhodne svetlobe. Trenutno je SIONYX-ov najobčutljivejši senzor XQE-1350, ki ustvari impresivno sliko z 1.3 milijona slikovnih pik pri manj kot 1 mLux.

Alternativna možnost nočnega vida je toplotni slikovnik. Namesto da bi iskali svetlobo za povečavo, toplotni imalec zazna infrardeče sevanje z mikroblometri, ki spreminjajo upor glede na njihovo temperaturo. To spremembo upora lahko izmerimo in pretvorimo v vidno sliko na tisoče mikrobolometrskih slikovnih pik. Vsi predmeti oddajajo določeno raven toplotne infrardeče svetlobe; bolj vroč je predmet, več sevanja oddaja in več svetlobe bo spremenilo upor vsakega bolometra.

Ločljivost običajno zaostaja za trenutnimi napravami za nočno opazovanje, vendar so območja zaznavanja ciljev običajno večja. Pravilo je, da je višja ločljivost, bolj sposobna je enota in več bo to stalo. Ker je ločljivost nižja od analognih ali digitalnih naprav za nočno gledanje, je toplotne posnetke težje razlagati in prepoznati podrobnosti predmeta in pokrajino. Poleg tega, če so vsi predmeti v dani sceni pri isti temperaturi, je med njimi zelo malo kontrasta.

Na samem dnu trga nočnega vida so igrače, ki se oglašujejo kot naprave za nočno gledanje nezahtevno. Te enote so običajno poceni in trdijo, da uporabniku omogočajo ogled v temi. Lepa kakovostna svetilka je veliko bolj učinkovita pri tej nalogi.

Te naprave lahko po najboljših močeh nudijo podobne zmogljivosti kot poceni notranje varnostne kamere, opremljene z nočnim načinom. Za izdelavo navidezno vidne slike v šibki svetlobi je potreben zunanji infrardeči osvetljevalec ali filtriran vir svetlobe. Tudi takrat je slika zaznavna le na zelo tesnih razdaljah in ponavadi najučinkovitejša v mejah majhne sobe s svetlo odsevnimi stenami.

Te naprave so pri slabi svetlobi / brez svetlobe, tudi s pomočjo umetnega vira svetlobe, izjemno omejene in dosegajo prekomerno elektronsko hrup. Vse, kar presega razdaljo svojega osvetljevalca, ne bo prepoznavno.

Medtem ko te novostne naprave uporabljajo digitalni senzor, jih ne smemo zamenjati z visokokakovostnimi digitalnimi napravami za digitalno nočno gledanje, ki so opremljene s CMOS.