单粒子翻转事件是指当高能粒子（大于50MeV）穿过卫星的防护层，恰好击中设备，并且造成逻辑混乱，总的来说这是一个击中和未中的可能。其影响的程度可以是小差错、死锁甚至卫星的报废。粒子轰击改变星上软件状态的途径还有物理损伤或电荷沉积造成翻转，两种自然现象可能导致这种问题：银河宇宙线和太阳高能粒子。
银河宇宙线实际上就是高能带电粒子，有时具有较高的电荷数（原子量），并且能量超过GeV水平所幸的是银河宇宙线通量相对很低，因而引起的单粒子翻转率并不高。银河宇宙线所占比例最高是在太阳活动低年，达到25%。在这期间，从太阳发出的物质和磁场较少，通常它们对向地球运动的银河宇宙线有阻滞作用。
理论上来说太阳高能粒子任何时候都可能出现，但大多数都发生在太阳活动峰年左右。太阳高能粒子的出现都伴有太阳耀斑和日冕物质抛射。太阳粒子事件期间，卫星遭受到的高能粒子的轰击明显增加，大于10MeV的高能粒子通量可以达到70000质子/cm2.s.ster。由于击中灵敏区域的粒子增多，单粒子翻转的概率明显增加。太阳高能粒子通常迟于太阳耀斑事件30分钟到数小时到达地球，卫星所遭遇到的高能粒子能谱与太阳爆发活动的位置和特征有密切的联系。
质子的能量越高，它的穿透深度就越大，地球同步轨道上卫星所遭遇到的高能粒子通量与行星际基本相同，低高度、大倾角卫星在极光区也会遭遇到大量高能粒子。极特殊的情况下，地磁暴驱使极光区向赤道方向延伸，小倾角、低高度的 卫星也可能遭遇到高能粒子流
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