En respuesta a los defectos típicos de descomposición y fractura de los aisladores compuestos, se construyó un modelo físico de simulación tridimensional acoplado eléctrica y térmicamente basado en el método de elementos finitos, y se analizaron la distorsión del campo eléctrico local y el aumento de temperatura. El estudio confirma que los campos eléctricos y térmicos axiales en la interfaz del aislador muestran una curva en forma de U; la fuerza del campo en la interfaz es la mayor. Existe una diferencia de gradiente de campo eléctrico entre el mandril y la funda, y el campo térmico se concentra en el mandril y la interfaz. La fuerza del campo en el borde del defecto es la mayor, el campo eléctrico aberrante en el defecto muestra una forma de dientes de sierra, y el aumento de temperatura se concentra en el área del defecto. La degradación es rápida en la brecha de aire, en la dirección del diámetro del agujero de ataque y en la dirección axial del canal de carbonización. Mientras más grande sea el volumen del defecto, mayor será la aberración en el campo eléctrico y el aumento de temperatura. Las brechas de aire con vapor de agua, los agujeros de ruptura y los canales carbonizados presentan los cambios más pronunciados en el campo eléctrico y la temperatura. Se establece la relación funcional entre la aberración del campo eléctrico, el aumento de temperatura y el volumen del defecto. Los resultados proporcionan una base para la protección de aisladores con defectos similares a la descomposición.