Izolatory termiczne są niezbędne na zbiorniku z ciekłym wodorem, aby zapobiegać skraplaniu się na odsłoniętych metalowych złączach, a także aby zmniejszyć ilość ciepła, która przedostaje się do ciekłego wodoru. System ochrony termicznej waży 2,2 t.
System ochrony termicznej sprawiał wiele problemów, a jego niedoskonałość spowodowała tragiczne w skutkach efekty. NASA miała problemy z zapobieganiem odpadania fragmentów pianki w czasie lotu. Przed rokiem 1997 izolacja piankowa była wykonywana z użyciem freonu, gazu znanego z destruktywnego efektu na warstwę ozonową. Pomimo że NASA była wyłączona z prawa nakazującego zmniejszenie użycia freonów, a ilość tego gazu użytego przy zbiorniku była minimalna w stosunku do ogólnych ilości, skład pianki został zmieniony. Nowa pianka dużo łatwiej odpadała od zbiornika, powodując dziesięciokrotne zwiększenie ilości zderzeń promu z odpadniętymi elementami w stosunku do starej pianki. Dodatkowo, na zewnętrznej powłoce zbiornika, po jego napełnieniu, często tworzyła się pokrywa lodowa, która także stwarzała zagrożenie dla promu w czasie lotu. W czasie startu promu w misji STS-107, kawałek pianki izolacyjnej oddzielił się od zbiornika i przy bardzo dużej prędkości uderzył w krawędź natarcia skrzydła promu Columbia.