Các nhà khoa học hy vọng sẽ tìm hiểu về nhiều khía cạnh của cuộc sống trong không gian để phát triển và cải tiến các phương pháp, vật liệu và công nghệ có thể cho phép con người sống trong không gian một cách an toàn và hiệu quả. Không gian là một môi trường thù địch đối với con người, nhưng hiểu được các đặc điểm vốn có của nó có thể cải thiện đáng kể việc khám phá không gian.
Nhiều thí nghiệm trong không gian vũ trụ, chẳng hạn như những thí nghiệm được thực hiện trên Trạm Vũ trụ Quốc tế, nhằm mục đích tìm hiểu tác động của việc sinh sống trong không gian đối với cơ thể và tâm trí con người. Ảnh hưởng của vi trọng lực là mối quan tâm hàng đầu vì cơ bắp có thể bị teo khi không thực hiện các bài tập kháng lực như đi bộ, đứng hoặc chạy. Các mối quan tâm khác là mất canxi và sự chuyển dịch của máu và các chất lỏng khác trong cơ thể.
Bởi vì con người không thể rời khỏi tàu vũ trụ của họ mà không có thiết bị bảo vệ như bộ quần áo vũ trụ, tác động của việc giam giữ trong không gian vũ trụ đối với tâm lý con người là một lĩnh vực quan tâm khác mà các nhà khoa học hy vọng sẽ tiếp tục tìm hiểu.
Các thí nghiệm khác nhằm mục đích tìm hiểu cách thực vật và động vật thực hiện các sứ mệnh thám hiểm không gian, điều này có thể giúp các nhà khoa học hiểu được các nguồn dinh dưỡng bền vững tiềm năng cho các phi hành gia.
