Температурные условия работы наружной оболочки космического корабля зависят от высоты и скорости полета. При выборе клея следует также учитывать и длительность воздействия температуры. Поверхность аппарата может нагреваться до температур, превышающих 600 °С. Кратковременно может иметь место нагревание несущих элементов до 1300—2500 °С, а при возвращении на Землю температура может достигать 5000 °С. Для снижения температуры используют различные методы, и практически рабочие температуры клеевых соединений значительно ниже.

Стойкость клеевых соединений на термореактивных клеях к действию агрессивных сред довольно высока. Кислотостойкостью обладают фенольные (в том числе модифицированные), кремний-органические и эпоксидные клеи. Большинство клеев нестойко к действию щелочей.

Замечено, что фотолиз (в частности, полиуретанов и полиэтилена) на поверхности раздела с твердым телом происходит интенсивнее, чем в свободной пленке.

Поведение клеевых соединений при низких температурах также представляет значительный интерес для ряда отраслей современной техники. Многие клеящие материалы (фенолокаучуковые, полиуретановые, эпоксидные) способны работать при температурах, достигающих —196 °С. Некоторые полиуретановые и эпоксидные клеи, модифицированные полиамидами, могут эксплуатироваться при температурах до —250 °С. За рубежом известен эпоксифенольный клей, прочность клеевых соединений на котором остается практически неизменной в интервале температур от —250 до +100 °С.

Исключительной стойкостью к действию высоких температур характеризуются полиимиды: прочность клеевых соединений остается удовлетворительной после старения при 370 °С в течение 60 ч. Клеевые соединения на основе эпоксидных олигомеров, совмещенных с новолачными, и циклоалифатических эпоксидных олигомеров могут работать в интервале температур 230—260 °С и кратковременно до 315 °С (все сказанное относится к клеевым соединениям закрытого типа, работающим в отсутствие непосредственного воздействия кислорода воздуха, который резко ухудшает клеящие свойства полимеров).