本实用新型涉及探测技术领域，公开了一种低温红外探测系统，包括红外探测器、光学子系统和杜瓦腔体，杜瓦腔体连接于冷源，还包括：调焦装置，红外探测器和光学子系统同时安装于杜瓦腔体的内部，且光学子系统与冷源可移动连接，调焦装置包括旋转臂，旋转臂的第一端与光学子系统相连，旋转臂的第二端穿出杜瓦腔体且与杜瓦腔体可移动连接。本实用新型提供的一种低温红外探测系统，通过降低光学子系统温度，减少光学子系统背景噪声的方式，提高整个系统的灵敏度，从而提高探测系统的信噪比，从而实现对微弱目标的红外探测；另外，通过设置调焦装置对低温光学子系统进行调节，使得低温下能够调焦可以保证低温下的像质。