太空中的溫度非常低，宇宙中有些星雲的溫度更是低至零下270度左右，差不多接近絕對零度（零下273.15攝氏度）了。在常壓下，這麼低的溫度，連空氣也會被凍成固體。
在這麼冷的環境中，太空飛行器通常還要考慮散熱問題。按理說，這麼冷的天根本熱不起來呀！那為什麼要散熱呢？
其實，這是因為太空中幾乎空無一物，不像地球上那樣，物體可以通過空氣對流進行有效的散熱。
如果沒有恆星，宇宙中的星球都將陷入極度寒冷與死寂當中。在太陽系中，最大的熱源就是太陽了，能給予地球溫暖。而離太陽距離越遠的行星，其表面溫度也越低。
太陽溫度那麼高，熱量那麼大，能把地球烤熱，而空曠的太空中還是那麼寒冷，是因為太空中幾乎空無一物，每立方米的空間內只有一個原子。而溫度是物質熱運動劇烈程度的體現，沒有足夠多的粒子，就算是太陽也無法把周圍的太空曬熱。
太空環境雖然很冷，但是太空飛行器被太陽照射的那一面，卻又非常的熱，溫度達到了一兩百度。
以地球的衛星月球為例，月球表面是真空，沒有一丁點空氣，就是在這樣的環境下，月球陰面的溫度低至零下180度，而月球陽面的溫度卻高達160度。一陰一陽，溫度整整相差了340度，這就是有太陽照射和無太陽照射所表現出的巨大溫度差異。
地球上雖然也存在這種現象，但是白天和黑夜的溫差比較小，通常也不會超過50度。正是因為地球上存在大氣，由於空氣的高速流動，既形成了風，也使地球表面的平均溫度保持在15攝氏度左右，所以地球和月球雖處於同一公轉軌道，但溫差卻天差地別。
而在太陽系八大行星當中，溫差最大的就是水星了，溫差高達600攝氏度，造成這個現象的原因就是水星上沒有空氣。金星由於擁有稠密的大氣，並沒有較大的溫差，而且由於大氣中的溫室氣體較多，產生了極其嚴重的溫室效應，整個星球表面一直陷入數百度的高溫當中。
吸熱和放熱會引起溫度的變化，要想使溫度發生變化，就必須要轉移熱量。如果系統中存在溫度差，熱量總是會從溫度較高的區域轉移到溫度較低的區域。
在自然界中，熱的傳遞有三種方式，分別為：熱輻射、熱對流、熱傳導。其中，熱輻射是真空中的導熱方式，依靠電磁波傳遞熱量，不需要介質。熱對流是流體內的導熱方式，依靠物質流動轉移熱量；熱傳導是物質內部最普遍的導熱方式，依靠粒子碰撞。這兩種方式需要介質。
太空中空空蕩蕩的，沒有空氣。由於太空中沒有熱對流，太陽就只能通過熱輻射的方式將能量傳遞給地球。被太陽照射的那一面，會積聚大量的熱量，導致物體表面溫度升高，而物體僅靠熱傳導短時間內很難使溫度均衡，所以才會造成一個物體的陰陽兩面溫差極大。
人體60%的質量都是水，如果你身處地球附近的外太空，面向太陽的一面會被烤熟，而背向太陽的一面則會被凍成冰塊。面對如此極端的環境，如果你沒有穿太空衣，你很快就會一命嗚呼。
太空環境屬於真空，真空能夠隔熱，物體熱量損失的比較緩慢。太空飛行器在太空中向陽的一面被太陽暴曬，溫度很高，如果不進行有效的散熱，隨著熱量的堆積，就會損壞太空飛行器艙內的精密儀器。
太空飛行器僅有兩種被動散熱方式，一種就是依靠熱輻射將熱量散發到太空中，另一種就是依靠艙體將這些熱量傳導到背陰面。熱輻射散熱十分緩慢，而熱傳導也不足以快速轉移熱量，所以太空飛行器需要進行主動散射。那麼只能增加熱對流了。
為了維持正常運轉，大多數衛星都裝有熱管（依靠流體導熱），就是為了減小溫差、均衡溫度，既能給被太陽照射的一面散熱，又能給背陰面保暖。在這種環境下，雖然外界環境溫度很低，太空飛行器內部某些發熱量比較大的部件，也是需要進行主動散熱的。國際空間站就配備了充滿循環氨的巨大散熱器，以增加輻射面積。