Gli scienziati sperano di conoscere molti aspetti della vita nello spazio al fine di sviluppare e migliorare metodi, materiali e tecnologie che possano consentire agli esseri umani di vivere nello spazio in modo sicuro ed efficiente. Lo spazio è un ambiente ostile per gli umani, ma la comprensione delle sue caratteristiche intrinseche può migliorare notevolmente l'esplorazione dello spazio.
Molti esperimenti nello spazio, come quelli condotti sulla Stazione Spaziale Internazionale, mirano a comprendere gli effetti dell'abitudine spaziale sul corpo e sulla mente umana. L'effetto della microgravità è una preoccupazione primaria perché i muscoli possono atrofizzarsi in assenza di esercizi di resistenza come camminare, stare in piedi o correre. Altre preoccupazioni sono la perdita di calcio e lo spostamento di sangue e altri fluidi corporei.
Poiché gli umani non possono lasciare la loro navicella spaziale senza equipaggiamento protettivo come tute spaziali, gli effetti del confinamento nello spazio esterno sulla psiche umana sono un'altra area di preoccupazione che gli scienziati sperano di continuare a conoscere.
Altri esperimenti mirano a capire come le piante e gli animali si dedicano alle missioni di esplorazione spaziale, che possono aiutare gli scienziati a comprendere potenziali fonti di nutrimento sostenibile per gli astronauti.