红外光学薄膜相对疏松，不如可见光区的氧化物薄膜致密，恶劣环境耐受能力不够好。红外光学保护薄膜必须对光学系统所使用的波段透明，具有很强的抗腐蚀能力、致密耐磨损性能，与光学元件附着牢固，在恶劣的应用环境中长期保持良好的理化性能。

常用于红外谱段的保护薄膜材料有金刚石、类金刚石（DLC）、碳化锗（GeC）、磷化硼（BP）、磷化镓（GaP）、铝镓磷（AlGaP）和氮氧化物等。

以下几种典型保护膜。

为了满足红外窗口防电磁干扰的需要，对红外波段（如1～3μm、3～5μm或8～12μm）透明、导电（一般要求方块电阻小于100Ω）、耐高低温、抗雨蚀和沙蚀的薄膜，也称透明导电薄膜。

由于金刚石具有高硬度（约900MPa）、高热导率（2100W·m^-1K^-1）、抗断裂和高弹性模量、良好透光范围（深紫外到远红外）等优异性能，可以使用热丝化学气相沉积法（Chemical Vapor Deposition，CVD）、燃烧火焰沉积法等将其制成薄膜，它可以用作优异的红外窗口和保护层薄膜。

类金刚石薄膜简称DLC薄膜，是一类以和键的形式结合生成的亚稳非晶碳薄膜。具有某些近似金刚石的特性，具有高硬度（约300MPa）、高电阻率（约10¹³Ω·cm）和良好的红外透光特性，折射率一般在1.6～2.3，可用作红外增透膜和红外光学保护膜。