A pályáról való visszatérés azt jelenti, hogy nagyjából 7,8 kilométer/másodperc sebességgel csapódik a légkörbe. A súrlódás és a kompresszió több ezer fokra melegíti fel a jármű körüli levegőt. Egy hővédő pajzs elnyeli vagy leadja ezt az energiát, így az alatta lévő szerkezet túléli a kárt.

Az anyagok küldetésenként változnak. Az Apollo egy ablatív pajzsot használt, amely szabályozott módon égett el, magával cipelve a hőt. Az űrsikló megerősített szén-szén és szilícium-dioxid lapokat használt, amelyek lesugározták a hőt.

Gyakori hővédő anyagok

• Elszenesedő és erodálódó ablatív kompozitok
• Megerősített karbon-karbon az elülső élekhez
• Szilikát lapok újrafelhasználható járművekhez
• Fenol impregnált szén ablátor nagy sebességű bejuttatásokhoz

Bármilyen sérülés végzetes. A Columbia szárnyán megsérült cserép a jármű és a legénység elvesztéséhez vezetett 2003-ban, ami jelentős változtatásokat eredményezett az ellenőrzési eljárásokban.