一种基于衍射光栅的彩色红外成像装置，包括：红外物镜、光栅微镜阵列部件、滤光片、光学成像器、光源准直透镜、白色发光二极管，其特征是：光栅微镜阵列部件每个微镜的可见光反射面由具有光栅结构的金属材料组成；光栅微镜阵列部件的红外吸热面由与可见光反射面组成材料的热伸缩系数有较大差别的材料构成。白色发光二极管发出的光线经光源准直透镜准直为平行光后照射到光栅微镜阵列部件的可见光反射面上，光栅微镜阵列部件的各微镜根据所感受的热辐射不同而产生不同的偏转角，对应于不同偏转角，在可见光反射面产生的衍射光穿过滤光片后，形成不同波长的可见光并在光学成像器上形成反映红外热辐射分布强度的彩色图像。