El calentamiento aerodinámico es generado en la superficie de un objeto durante su entrada debido a al combinación de la compresión y la fricción del gas atmosférico.
La configuración del vehículo y la trayectoria de entrada en combinación con el tipo del sistema de protección térmico usado define la distribución de la temperatura del vehículo.
El trasbordador espacial presenta un sistema de (TPS) basado en el uso de materiales de revestimiento con una gran capacidad térmica en combinación con un aislamiento térmico fundamental para evitar la conducción de calor al interior del vehículo. El calor desarrollado por el proceso de calentamiento aerodinámico es irradiado de vuelta al espacio debido a la alta temperatura de la superficie.
Las orillas delanteras de las alas y la tapa de la nariz son las regiones de temperatura más altas. Desde que existe variación de temperaturas el TPS seleccionado para el trasbordador esta compuesto de una variedad de materiales. La capacidad de temperatura de cada material, durabilidad, y peso determinan el uso y aplicación en el vehículo.
El mejoramiento de estos materiales ha sido el tema de varias investigaciones como el mejoramiento de la capacidad del material (y o, más durabilidad, mayor capacidad de temperatura, mejo resistencia al choque termal y menor conductividad termal ) mejora el material de protección termal y mejorar el funcionamiento del vehículo. Las capacidades futuras de los vehículos de reingreso dependerán de la calidad de TPS que se desarrolle y que este disponible para ellos.