航天器無控再入大氣層可以分為緩速衰減階段、臨近再入階段、再入解體階段3個階段。
緩速衰減階段
緩速衰減階段，指軌道高度250公里以上的階段，此時軌道大氣屬于自由分子流，航天器姿態處于穩定或相對穩定的狀態，該階段平均衰減率為百米每天的量級。
臨近再入階段
臨近再入階段，指軌道高度介于250公里至100公里之間的階段，該階段大氣處于自由分子流向熱成層稀薄流過渡的區域，密度顯著增強，氣動阻力迅速增加，軌道加速衰減。此外，由于氣動力和力矩的增強，原來處于重力梯度和氣動力平衡的相對穩定姿態可能無法保持，航天器失穩可能進一步加劇軌道等衰減。
再入解體階段
再入解體階段，指軌道高度降至100公里以下的階段，航天器再入稠密大氣層，氣動力和力矩急劇增加，部分組件逐漸熔融銷毀。
