1、美国航空航天局立即成立了哥伦比亚号事故调查委员会，成员包括诺贝尔奖获得者、美国斯坦福大学道格拉斯·奥谢罗夫教授等多位权威专家。调查委员会工作了数月，对整个飞行数据进行了详细的分析，查明了事故的原因。
2、事故调查委员会还进一步调查了泡沫塑料脱落的原因。这里简要介绍一下泡沫塑料存在的必要性和它的隐患。
3、由于外贮箱内存放的是液氢、液氧。液氢、液氧存放的温度应分别低于-253℃和-183℃。箱内温度升高，会使液氢、液氧汽化，使贮箱内压增大而破坏贮箱。所以贮箱外要包覆一层绝热性极好的泡沫绝热材料。这层绝热材料一方面保持箱内低温，另一方面也使箱外表面温度不会过低，防止大气中的湿气在贮箱表面结冰。绝热泡沫材料脱落的主要原因在于它与贮箱的连接方式。这层绝热材料与贮箱外表面用胶层粘接，实际工程实施中，这么大面积的胶接面很难避免个别脱胶和胶层内存在气泡的现象。航天飞机发射后，在上升段逐步加速过程中，高速气流与表面的摩擦会使这层绝热材料温度升高，胶层内残留的气体因温度升高而膨胀，导致泡沫绝热层局部脱落。事故分析还确认了当时脱落的泡沫绝热材料正是位于外贮箱发射段表面温度较高的部位。
4、哥伦比亚号航天飞机事件之后，美国宇航局的航天飞机飞行暂停了长达两年之久。调查显示，此次事件的原因是航天飞机外部燃料箱表面一块隔热材料脱落并击中航天飞机机翼造成破损引发的。
5、坏的是机翼前缘的隔热层，不是承力结构，所以发射时的振动不会让其损坏。而返回时的高温使承力结构失效才是失事的原因。
6、由于无法回收到泡沫隔绝材料或者燃料箱，调查哥伦比亚航天飞机失事的事故调查委员会没有对事故原因作出结论。但是宇航局星期五称，在这之后进行的实验证实了泡沫隔绝材料存在缺陷。宇航局还发现，由于宇航局不知道其加装泡沫隔绝工艺上存在缺陷，泡沫隔绝材料从航天飞机的外部油箱上脱落下来。
7、航天飞机外燃料箱项目首席工程师奥蒂说：“我们现在认为，泡沫隔绝材料存在的缺陷肯定是事故的主要原因。我们对此确信不疑。”