迄今为止，各国人造卫星、载人飞船和各类宇宙探测器，由于受到外廓尺寸、起飞重量、工作空间、生活条件，以及能源供应等多重条件的制约，多数只能执行短期的(几天至几个月，最多几年)、单一的(诸如通信、导航、气象、侦察和星空探测等)航天任务。因此，30多年来世界各国只好频繁地发射，至今已成功地进行了4000多次航天发射，平均一年120次，几乎每三天就有一次成功发射。其中有不少是属干科学试验，包括航天器本身的验证性发射、特殊任务的特殊发射和随着技术不断发展促使的应用范围扩展的发射；而另有相当大的一部分则是由于航天器本身寿命到期或航天器功能所限不得不进行多重组网的发射。这样，就使得发射费用宠大、运载火箭坠毁、航天器本身被迫放弃，并造成太空垃圾骤然增多等多种损失，特别是经济损失巨大，使航天事业发展受到一定制约。航天飞机的发展，虽然已部分解决了重复使用和在轨道上执行发射任务的问题，但仍没有一个可靠的长期停靠的轨道空间站可供使用。这就需要发展一种能长期滞留轨道上、体积空间较大、可完成多重综合任务的巨型航天器。这正是空间站产生的内在原因。
日行百万里的科学实验室
空间站比一般航天器规模宏大、容积宽阔、配置设备多、能源供应足、机动动力大，不仅可装载更多的仪器设备和更多的航天乘员，执行多种综合任务，更重要的是它的长寿命，这是一个突出的特点。空间站能在轨道上运行5年、8年(“礼炮6”号工作了5年，“礼炮7”号工作了8年)，甚至更长的10年、20年、30年。只要能及时供应、维修、局部更新，就可以长期运行下去。而供宇航员工作、生活的必需条件犹如在地面一样，可使宇航员较长期驻站，也可定期不定期轮换。
空间站上配置多种专用仪器设备，可供宇航员进行多种工作，一人多事，或多人一事，根据工作需要，合理搭配组合。空间站上的宇航员能充分发挥人的独特功能，可根据视觉、触觉等直观观察，准确判断所需考察的各种现象，遇有意外情况也能及时正确处理。一句话，可以发挥人的主观思维能力，完成机器不能替代的工作，在轨遣上进行各种操作，实时处理各种信息，以及与地面站及时进行通信联络，沟通情况等。
空间站的仪器设备可供长期反复使用，有了故障可及时修理、更换，充分发挥其长效作用。空间站的运行轨道可利用自身的机动动力系统及时调整，保证在预定的或需要变动的轨道上长期运行。空间站上工作、生活的必需品、原材料、加工的产品和考察、侦察的音像资料等各种物资，只需少量的载人(货运)飞船或航天飞机往返运输，就可以保证空间站长期运行下去。
因此，说空间站是天上人间，就意味着它应具有如下7种设施功能：一是轨道实验室，配备完备的各种实验设备条件；二是长期观察台，具有各种光学、雷达、无线电、红外、激光等观测和侦察设备；三是物资贮藏库，能存放、周转各种物资；四是生产装配车间，具有可进行各种太空产品生产的条件；五是空间转运港，包括物资、设备、航天器和人员转运，犹如一个地面上的中转站一样；六是生活寒馆，能为宇航员提供正常的犹如地面高级宾馆一样的生活条件，不仅具备衣、食、住、行的各种条件，还有足够的活动空间和设施供宇航员休息、娱乐、锻炼身体等设施；七是空间站自身生存力，包括保持轨道运行、防护自救等设施。
如用上述条件来衡量，已经进入太空的空间站，有的部分地达到上述要求，或说基本具备；有的则相差甚远，既无法保证其长寿命，也无法提供足够的工作、生活条件。因此，只能说是一种理想空间站的雏形，真正条件较好的唯一一座就要属“和平1号”了。
空间站的七大功用
一般说，根据空间站的功能，它具有七大用途：一是进行科学实验，利用站上各种实验室和舱外平台等设施，可进行各种科学实验活动，包括生命科学、生物工程、天文观测、对地探测和空间环境考察等多种空间学科的研究实验；二是开发空间资源，利用空间站“得天独厚”的有利位置，可获得诸如超高空、超洁净、超真空、超无菌、超微重力以及超阳光辐射等地面所不可能具有的自然条件，进行多种生产、科研活动；三是发展空间产业，利用站上所获得的空间资源，进行特种材料加工和医药生产以及种种新产品生产；四是进行高新技术试验；利用站上的特殊环境条件，进行通信、太阳能、空间推进、对地遥感等多种技术领域的实验工作；五是在轨服务，可在站上对本体维修，还可对其他航天器进行维修，设备的更新换代，建造大型空间设备等服务活动：六足太空驿站，可作为飞往月球、火星等各大行星的过渡站、加油站、换乘站、供应站等；七是军事作战，这是所有航天器的共同用途，但空间站有着独特的有利条件，成为外层空间的第四战场指挥中心，可从事各种军事活动，包括侦察、照相、太空兵器发射和试验、指挥控制、协调联络等，无疑可成为“天军”作战司令部。
空间站的基本结构
一般空间站的基本构架，由大型运载火箭发射人轨，本体可以载人人轨，也可先不载人，随后上人；或短期上人，长期自行工作。根据需要，随后发射货运飞船或航天飞机把有效载荷运送人轨与之对接，采取积木式建造逐步扩展。
空间站通常由本体即中心构架、对接舱、气闸舱、轨道舱、生活舱、服务舱、专用设备舱和太阳能电池阵列板等组成。
对接舱用于停靠飞船、航天飞机和各种航天器，一般有两个以上，开始的“礼炮”1～5号只有一个对接舱口，到“礼炮”6～7号增为两个，而“和平”1号已达6个，未来的航天站将有12个至20个。
气闸舱用于密压舱段与真空空间之间的隔离段，为宇航员进出站内外提供必经的过渡通道，设有两道舱门，分别与密压舱和外壳舱相连。一般宇航员要在气闸舱内吸纯氧至少3.5小时才能出站活动，这叫“吸氧排氮”的“人体处理”。
轨道舱用于宇航员的工作场所，包括实验室、加工室、空间站控制室和修理间。舱内形成了和地球常规环境、压力、温度、湿度等地面自然条件相同的人造环境条件。
生活舱用于宇航员食、住和休息娱乐，一般设有卧室、餐厅、卫生间等，宇航员还能洗澡，沿“微型跑道”跑步，骑“自行车记功器”锻炼身体，以及散步；看电视，与地面通过可视电话进行聊天、联络等。其舱内自然环境条件也和轨道舱一样。
服务舱用于装备推进系统，即作为机动转移、调姿、加速、减速、侧滑等动力设置，气源和电源等能源保障设施，供全站使用。
专用设备舱根据特定任务而设置的可安装专用仪器设备的舱段，如空间探测器、天文望远镜、各种测试仪、电视摄像机以及遥控侦察照相机等。
太阳能电池阵列板是站载各种设施的用电电源。
尽管已上天的空间站经过不断改进完善，工作条件和生活环境已有了很大改善，但仍是风险度很大的一个特殊空间。首先，来自轨道上的外界威胁，时刻困扰着宇航员，不要说人为的有意的袭击和巨大的不明飞行物的撞击，就是仅仅一颗重量只有10毫克的微流星，若与每秒数十千米速度飞行的空间站相撞，就可能击穿其舷窗玻璃，更大的微流星则会击穿其舱壁，使站内空气迅速泄露造成使人窒息而死的严重事故。还有，舱内如失火、气体爆炸、重要机器失灵，都可能导致人身伤亡。因此，在空间站外通常都停靠着一艘载人飞船，随时准备救援。这种救援船，有人就叫它“轨道救生艇”。
此外，当今的空间站还有许多重大技术问题有待解决。例如，空间站上的生活用水、用氧和食品，都要从地面派货运飞船送上去，仅此一项三名宇航员一个月生活就需1吨氧、水和食品；今后要长期驻站生活，非靠自给自足不行，如何解决是个难题。再如，宇航员走出舱外要经“吸氧排氮”，费，时费力，也不适应经常要进出舱口活动的需要，也要设法解决；还有，站上能源供应紧张，太阳能电池只有4千瓦，远不够用，这些都要进一步改进。
空间站的总体结构形式也在不断改进。开始时是舱段式的，后来改为多对接口复合式，现已开始向桁架挂舱式发展。
目前已上天的空间站实质上都不是永久性的，所谓“永久性空间站”是指在长寿命基础上增加轨道上的替换、补给和维修能力，使空间站的寿命延长到不再需要时为止。
因此，空间站的概念也在不断变革，从“长寿命”(5～10年)到“永久性”(无年限)是航天技术的一大飞跃和突破。有史以来，空间站上天的并不多，只有10座，但空间站的重要性促使科学家们对“永久性”空间站的概念不断扩大，已突破了由单一密封舱段组成的整体，发展为一列“太空列车”的航天器群，除包括大型中心桁架、多个密封舱、非密封舱和太阳能帆板外，还包括同轨平台、极轨平台、轨道机动飞行器、轨道转移飞行器(即“空间渡船”)、“太空自行车”、跟踪和数据中继卫星等。这些航天器都是隶属于永久性空间站的一部分，是空间站的有机群体，可以完成更繁杂、更宠大的各种航天任务。
从宏观上看，当代空间站都属于短寿命或长寿命的两种类型，未来的空间站将有两个发展趋势，即一种是大型的永久性载人空间站；另一种是短期上人，长期自主工作的小规模空间站。前者就是美国正在研制的“自由”号永久性空间站；后者就是美国于1993年发射上天的“空间工业设施”。事有凑巧，1990年5月，在日本东京召开的第17届国际空间技术和科学会议上，日本也提出了一种短期上人，长期自主工作的“载人服务平台”的设想。各国将根据各自实际条件，选择自己的发展道路。
空间站上的生活设施
空间站既令人向往，又含有几分神秘。美国将在太空建立永久性空间站。居住在地球上的每一个人，谁不想了解宇航员在太空中将是如何生活的呢？
空间站厨房设备相当齐全，有冷藏柜、冰箱、洗碟机、垃圾压实机和两台对流恒温器。更令人高兴的是，它还有一台自动化存货报表控制系统，可以自动记录下被吃掉的食品，通知地面供应站，下一次飞往空间站的航天飞机应带来什么食品。厨房里的餐桌，既可做工作台又可做游艺桌用。桌面是磁化的，可以吸住刀、叉、匙、剪、棋盘等。空间站上有微波炉，宇航员已不像航天飞机的宇航员那样吃加水复原的脱水食品。在空间站的厨房里，用极短的时间就可以把饭菜烹饪好。空间站上的8名乘员将在一起吃饭，每人每餐都可以吃到3盘热乎乎的食品。
你也许会问，在空间站密封的环境里烹调食物，如何把产生的气味与烟雾排走呢？不必担心，厨房里装有一台特殊的催化转换器，它能把气味和烟雾化为乌有，以保持空间站内的清洁。
空间站的盥洗室由两部分组成，一是配有淋浴、小便池和洗脸设备的个人卫生间；二是配有马桶和小便池的废物管哩舱。这两部分之间用拉门或卷帘隔开。
由于失重，宇航员都有一个自己使用的尿壶。它是像漏斗一样的奇妙装置，与一软管相连。软管中有气流流过，把尿吸出并排走。
在太空洗澡别有一番情趣，浴室是一个密封的小隔间，以防水飘浮到外面去引起站内的电器短路及其他麻烦事。
未来空间站上用的洗衣机是用一个囊袋把衣物和水包起来，使两者在失重状态下混合在一起。洗衣机的中间没有波轮，它靠囊袋外面的洗涤器转动，通过摩擦力带动衣服和水旋转。衣服洗完后，洗涤器外部的离心机筐将旋转，借助离心力把水甩出。当然用过的水还要进行净化回收，以便再使用。洗衣机内还设有烘干箱，它可以把洗净的衣删艮快烘干。
为了保证宇航员有一个舒适的睡眠环境，在未来空间站里，将把生活区和工作区用一些专用设备区隔开。在专用设备区里，只有机器设备运转时发出的轻微嗡嗡声。这样，当正在上班的宇航员在过道里走动时，就不会惊醒正在酣睡的宇航员。
宇航员都将有一个4.25立方米的个人宿舍，摆有各种各样的家庭用品，如图片、书籍、磁带录音机、盒式磁带录像机和电视机等。这不仅可为宇航员提供一个舒适的睡眠环境，也使宇航员有一个独处的空间。
未来空间站的厨房旁边设有可容纳全部宇航员的活动室。它既是餐厅，又是会议室，还是风景观赏地和娱乐中心。室内配有电视机、录音机、录像机、书刊、写字台以及摄像设备。
集体活动室和个人卧室的电视机是一种多用途设备。宇航员既可用它与地球上的家人见面和谈话，实时收看电视节，目，又可以把它作为与地球上的飞行控制系统进行联系的槐频装置。
空间站空间大，舱室多，为宇航员提供了舒适的生活、工作及娱乐、锻炼等设施，人们将愉快地生活在“天堂”里。