Ein Nachtsichtgerät verbessert die visuelle Wahrnehmung in Dunkelheit oder Dämmerlicht oder ermöglicht überhaupt erst eine Bilderkennung.
Es gibt je nach Entwicklungsstand verschiedene Arten, die das Sehen bei sehr schwachen Lichtverhältnissen ermöglichen, indem sie das vorhandene schwache Licht verstärken, "unsichtbares" infrarotes Licht aus Infrarot-Beleuchtungen umwandeln oder sich sogar mit der Infrarotstrahlung des Sichtfeldes begnügen. Der Kern jedes Nachtsichtgerätes ist eine Röhre, der Restlichtverstärker ähnlich einem Szintillator, bei der auf der Eintrittsseite auftreffendes Licht elektrisch vorgespannte Elektronen auslöst, die bei der Austrittsseite auf einen meist grünlichen Leuchtschirm auftreffen und dort ein wesentlich helleres Bild erzeugen. Ist kein ausreichendes sichtbares Licht für diesen Verstärkungseffekt mehr vorhanden, leuchtet entweder eine Infrarot-Lampe unsichtbar für das menschliche Auge aktiv die Umgebung aus oder das Nachtsichtgerät ist empfindlich genug, abgestrahlte Wärme direkt aufzunehmen. Die Röhre reagiert in jedem Fall auch auf infrarotes Licht ausserhalb des sichtbaren Bereichs (etwa 350 bis 780nm) bis etwa 900nm oder sogar darüber. Die Bildröhren haben inzwischen mehrere Entwicklungsstufen durchgemacht. Die Generation 0 (Inrarot-Umwandler) sind bereits seit etwa 1940 bekannt und wurden z.B. bereits während des 2. Weltkrieges in Militärfahrzeugen eingesetzt; ein erhaltenes Exemplar befindet sich in der wehrtechnischen Sammlung Koblenz, aufmontiert auf einem fahrbereiten Fahrzeug vom Typ Panzerkampfwagen V Panther. Generation 1 zeigt eine sehr schwache Leistung und muss fast immer mit Unterstützung von Infrarotlicht betrieben werden. Ausnahmen bilden einige Geräte der weißrussischen Firma "Dipol", die nahezu an Generation 2 heranreichen. Das Militär bediente sich einer Technik, bei der mehrere Röhren hintereinander geschaltet wurden und bereits vor Jahrzehnten zu sehr guten Ergebnissen führten. Diese sehr klobigen Geräte wurden aber fast ausschließlich in Fahrzeugen (Panzer) verbaut. Generation 2 der Bildröhren erzeugt immer ein Bild, das man aus dem Fernsehen etc. kennt. Geräte der 1. und 2. Generation sind auf dem zivilen Markt verfügbar. Es sind fast immer Handgeräte in monokularer oder binokularer Bauform, die sich auf den ersten Blick kaum von Ferngläsern unterscheiden. Manche verfügen auch über ein Tragesystem für den Kopf. Die Tendenz geht zu immer kleineren, leichteren und leistungsfähigeren (hauptsächlich in Bezug auf die Batterielaufzeit) Geräten. Das Militär verfügt bereits über Röhren der Generation 3 und angeblich 4, die auf dem zivilen Markt nicht oder absolut selten verfügbar sind.
Da Infrarot-Strahlung Nebel besser als Licht durchdringt, setzt man Nachtsichtgeräte oder Infrarot-Filme manchmal ebenfalls bei solchen Bedingungen ein. Eine neuere Art von Nachtsichtgeräten benutzt anstelle von Infrarot-Lampen Millimeterwellenstrahlung, da diese sogar dünnere Wände durchdringen kann.
Auch viele digitale Camcorder können als Nachtsichtgeräte verwendet werden, da das CCD dieser Kameras auch auf infrarotes Licht anspricht. Diesen Umstand kann man auch nutzen, um mit einer beliebigen handelsüblichen Digitalkamera die Funktionstüchtigkeit von Infrarotlicht emittierenden Geräten, z.B. Fernbedienungen, zu überprüfen.
Nachtsichtgeräte findet man sehr oft bei Naturforschern, Jägern, dem Militär und in der Sicherheitstechnik.