人工衛星や多段ロケットの最終段などが軌道上で爆発することを「ブレークアップ（破砕、爆散）」という。1961年から2000年までに163回のブレークアップが起きており、多い時は1回で数百個から千個以上（観測可能なものだけで）のスペースデブリが発生する。これらは爆発前の軌道に沿って雲のような塊（デブリ・クラウド）を形成するが、時間が経つにつれて徐々に拡散していく。
ブレークアップの原因としては次のようなものが挙げられる。
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意図的な破壊
衛星攻撃兵器(ASAT)の実験や、軍事衛星が他国の領内に落下することを防ぐための指令爆破など。冷戦中には米ソとも人工衛星の破壊実験を何度か行ったが、デブリの危険性が明らかになるにつれて自粛されるようになった。
1984年1月、アメリカが衛星攻撃兵器の実験を行った。F-15戦闘機から発射されたミサイルを目標衛星に命中させることに成功したが、破壊された衛星の破片が大量のデブリとなって残留した。
2007年1月、中国が弾道ミサイルを使った老朽化した人工衛星の迎撃実験を行った。この結果、一時的に700個前後のデブリが発生したと見られており、NASAは脅威ではないとしながらも、その一部が軌道上に残る可能性があると懸念を表明した。これを受け、国連では宇宙空間で人工衛星を破壊することを禁じる法案を採択することになった。
推進剤の爆発
役目を終えた液体燃料ロケットの推進剤が残っていると、タンクの隔壁に亀裂が入って燃料と酸化剤が接触・反応したり、太陽熱によってタンクの内圧が上がったりして爆発することがある。これはタンク内の推進剤をすべて放出してしまえば防ぐことが出来るが、そうした措置が取られるようになる前に打ち上げられたロケットが10年以上経ってから爆発した事例もある。
2007年2月19日に発生したロシアのプロトンロケット上段ブースターの爆発では、1100個以上のデブリの発生が確認されている[2]。
電気回路のショート
人工衛星に搭載されている二次電池が回路のショートによって加熱、爆発する。
衝突
人工衛星同士、デブリと人工衛星、あるいはデブリ同士の衝突。衝突事例を参照。
特定の軌道をとるデブリの密度が臨界値を越えると、衝突によるブレークアップが連鎖的に発生してデブリが自己増殖する可能性があると言われており、ケスラーシンドロームとも呼ばれる。