L'esempio più comune e ampiamente riconosciuto di applicazione di un sensore piroelettrico è il rilevatore di movimento a infrarossi passivo (PIR) . Questi dispositivi sono onnipresenti nei sistemi di sicurezza, nei controlli automatici dell'illuminazione e nelle applicazioni di rilevamento di presenza. Non emettono radiazioni (da qui il termine "passivi"); rilevano invece l'energia infrarossa emessa naturalmente da esseri umani e animali.
All'interno di un tipico rilevatore di movimento PIR, sono generalmente presenti due o più elementi sensibili piroelettrici disposti in modo da rilevare variazioni differenziali. Una lente segmentata, spesso una lente di Fresnel , focalizza l'energia infrarossa proveniente da diverse zone all'interno dell'area monitorata su questi elementi. Quando un corpo caldo si sposta da una zona all'altra, provoca una variazione sequenziale nell'energia infrarossa ricevuta dagli elementi. Questo segnale differenziale (un elemento rileva un aumento mentre l'altro rileva una diminuzione, o viceversa) viene amplificato ed elaborato per generare un segnale di uscita che indica il movimento.
Sebbene il rilevamento del movimento sia l'esempio principale, i sensori piroelettrici vengono utilizzati anche in altre applicazioni, come la misurazione della temperatura senza contatto (anche se in questo caso si preferiscono spesso le termopile), il rilevamento delle fiamme (rilevamento della frequenza di sfarfallio caratteristica delle fiamme) e l'analisi dei gas (misurazione dell'assorbimento IR a specifiche lunghezze d'onda).