一般采用弹簧和反推火箭进行分离。卫星与其连接的末级运载火箭实施分离，其作用是使卫星单独进入预定轨道。这种分离方式具有较高的工作效率和可靠性。

星箭分离有三种方式：①弹射式分离。卫星和末级火箭上均有作用沿纵轴方向的力。用于这种方式的推动装置一般由压缩螺旋弹簧、弹射器和启动作动器等构成。优点是无污染、可靠性高和分离冲击载荷小，应用广泛。②制动时分离。通常由末级辅助反推力火箭或利用推进剂贮箱排出的增压气体产生的反推力，使末级火箭制动。其优点是在分离过程中，卫星不会产生扰动运动，入轨精度高。③旋转式多星分离。对称于本级纵轴向并列安装的两颗或多颗卫星，由卫星固定端的末级分配器带动卫星绕本级纵轴旋转，分离时卫星解锁。在轴向弹簧分离力和转动离心力作用下，能将多颗卫星同时分离出去。

卫星和末级火箭是通过包带压紧若干块加块连接在一起的。当末级火箭完成工作任务后，在规定的时间末级火箭与卫星必须分离。有的卫星在发射过程中仅有一次星箭分离，而有的卫星在发射过程中有两次星箭分离。第一次是第三级火箭与卫星分离，第二次是四级发动机（一般称为定点发动机）与卫星分离。这种第二次分离对于地球同步轨道通信卫星并不需要。但对于地球同步轨道气象卫星，如果没有第二次分离，四级发动机的空壳将与卫星一起在轨道上运行，将会影响到气象卫星上辐射制冷器的正常工作。

星箭分离前由地面发出指令，是连接包带的爆炸螺栓启爆，星箭解锁系统解锁，包带松开，从而实现了星箭分离。