L'exemple le plus courant et le plus connu d'application d'un capteur pyroélectrique est le détecteur de mouvement infrarouge passif (PIR) . Ces dispositifs sont omniprésents dans les systèmes de sécurité, les commandes d'éclairage automatiques et les applications de détection de présence. Ils n'émettent aucun rayonnement (d'où leur nom « passif ») ; ils détectent l'énergie infrarouge naturellement émise par les humains et les animaux.
Un détecteur de mouvement PIR classique contient généralement au moins deux éléments de détection pyroélectriques agencés pour détecter les variations de température. Une lentille segmentée, souvent une lentille de Fresnel , concentre l'énergie infrarouge provenant de différentes zones de la zone surveillée sur ces éléments. Lorsqu'un corps chaud se déplace d'une zone à l'autre, il provoque une variation de l'énergie infrarouge reçue par les éléments. Ce signal différentiel (un élément détecte une augmentation tandis que l'autre détecte une diminution, ou inversement) est amplifié et traité pour déclencher un signal de sortie, indiquant la présence de mouvement.
Bien que la détection de mouvement en soit le principal exemple, les capteurs pyroélectriques sont également utilisés dans d'autres applications, telles que la mesure de température sans contact (bien que les thermopiles soient souvent préférées dans ce cas), la détection de flammes (détection de la fréquence de scintillement caractéristique des flammes) et l'analyse des gaz (mesure de l'absorption IR à des longueurs d'onde spécifiques).