飞船返回舱的降温主要通过三种方法：一是吸热式防热，在返回舱的某些部位，采用导热性能好、熔点高和热容量大的金属吸热材料来吸收大量的气动热量；二是辐射式防热，用具有辐射性能的钛合金及陶瓷等复合材料，将热量辐射散发出去；三是烧蚀防热，利用高分子材料在高温加热时表面部分材料熔化、蒸发、升华或分解汽化带走大量热量的方法散热。

由于飞船重量的限制，防热材料要求是重量尽可能轻的低密度烧蚀材料。神舟六号飞船的防热材料，就是按照这一标准从几十种材料中严格筛选出来的。为进一步将重量降下来，在材料的使用上采用了蜂窝格的设计，这种既有密度又有疏松的设计，保证了神舟飞船穿上的是轻薄的“防热衣”。直径2.5米的返回舱表面积为22.4平方米，目前使用的防热材料总重量约500千克。俄罗斯的“联盟”号飞船直径是2米，表面积是17平方米，而它的防热材料重达700千克。侯鹰说：“可以看出，我国飞船的防热技术具备了世界先进水平。”