Bilim adamları, insanların uzayda güvenli ve verimli bir şekilde yaşamasını sağlayacak yöntemleri, materyalleri ve teknolojileri geliştirmek ve iyileştirmek için uzaydaki yaşamın birçok yönünü öğrenmeyi ummaktadır. Uzay, insanlar için düşmanca bir ortamdır, ancak onun doğal özelliklerini anlamak, uzay araştırmalarını büyük ölçüde iyileştirebilir.
Uluslararası Uzay İstasyonu'nda yapılanlar gibi, uzayda yapılan birçok deney, uzay alışkanlığının insan vücudu ve zihni üzerindeki etkilerini anlamayı amaçlamaktadır. Mikro-yerçekiminin etkisi birincil bir sorundur çünkü kaslar yürüme, ayakta durma veya koşma gibi direnç egzersizlerinin yokluğunda atrofi yapabilir. Diğer endişeler kalsiyum kaybı ve kan ve diğer vücut sıvılarının kaymasıdır.
İnsanlar uzay gemileri gibi koruyucu donanımlar olmadan uzay gemilerini terk edemediklerinden, uzaydaki sınırlamanın insan ruhuna etkileri bilim adamlarının öğrenmeyi sürdürmeyi umdukları bir başka endişe alanıdır.
Diğer deneyler, bitkilerin ve hayvanların astronotlar için potansiyel sürdürülebilir beslenme kaynaklarını anlamalarına yardımcı olabilecek uzay araştırma görevlerinde nasıl ücret aldıklarını anlamayı amaçlamaktadır.