任何轨道上的航天器都有极高的速度，从太空返回的宇宙飞船需要消除宇宙速度，才能安全着陆，所以飞船返回地球的过程是一个减速的过程。飞船最主要是利用大气来消散动能，当飞船进入大气层的上端时，与空气分子的摩擦作用开始使其减速，失去的动量转化为热量，温度可以达到1650摄氏度。如果控制不当，这些热量将在飞船积聚，使航天器解体。
在进大气层后，航天器至少要经历三种力。引力只跟航天器质量有关，而其他两个力则取决于航天器的速度——由空气摩擦引起的阻力也取决于飞行器的流线型和空气密度，钝的物体比尖物体减速得更快；具有适当空气动力设计的航天器例如航天飞机，也会受到垂直于其运动的升力。
航天飞机在下降过程中主要通过通过姿势角度来调节其升力以控制其飞行速度。
再入大气层过程中产生的减速摩擦力和热量随入射角即相对于大气的陡度增大而增大。如果入射角度太陡，飞船就会过热燃烧；如果角度太小，航天器就会从大气层边缘掠过，弹出大气层外，就像一块石头掠过水面一样，航天飞机重返大气层的角度是40度。
最终大气阻力会使飞船减速，进入下降阶段后，在20千米高度时，宇宙飞船进入下降阶段，速度为每秒2千米，此后速度将迅速下降，在大约20公里的高度时，航天器将接近亚音速，可以使用机翼或降落伞部署着陆。
整个宇宙飞船在返回地球的过程中需要经过以下阶段。
飞船返回地球时由于一开始速度就极快，所以在高速通过大气层过程中需要承受很高的温度，有相当大的风险。当然，也可以从轨道上使用大型火箭制动来缓慢下降，但是由于地球引力，这将需要大量的燃料，要分批次将这些燃料发射到轨道上又需要更多的大型火箭和燃料，这显然是不现实的。
