I metodi che gli astronauti usano per respirare nello spazio dipendono dalla missione, ma solitamente usano l'elettrolisi dell'acqua o l'ossigeno pressurizzato dai serbatoi che vengono pompati nell'atmosfera. Tute spaziali e l'interno dello spazio le imbarcazioni sono pressurizzate, consentendo ai polmoni degli astronauti di funzionare normalmente.
Nelle prime missioni come il programma Apollo, gli astronauti facevano affidamento principalmente sui contenitori di ossigeno pressurizzati. Tuttavia, la permanenza relativa della Stazione Spaziale Internazionale richiedeva una soluzione diversa. Gli astronauti della ISS usano l'elettricità dai pannelli solari della stazione per separare le molecole di ossigeno e idrogeno dall'acqua, creando ossigeno che viene poi pompato nella stazione. L'eccesso di idrogeno viene scaricato nello spazio.
Gli astronauti della ISS hanno opzioni di backup nel caso qualcosa vada storto con l'apparecchiatura di elettrolisi. Mantengono disponibile una scorta di bombole di ossigeno. Questi carri armati sono anche la fonte di ossigeno per tute spaziali, che vengono utilizzate durante le passeggiate nello spazio così come i decolli e gli atterraggi delle navette. Infine, gli astronauti hanno una scorta di candele di perclorato. Questi sono in realtà contenitori metallici pieni di perclorato di litio. Quando l'astronauta tira uno spillo, accende una reazione chimica che produce ossigeno.
L'aria viene mantenuta pulita e respirabile monitorando macchine e filtri, che puliscono l'eccesso di anidride carbonica e altri gas di scarico dall'aria prima che possano raggiungere livelli tossici. Questi gas di scarico vengono anche scaricati nello spazio.
