Os cientistas esperam aprender sobre muitos aspectos da vida no espaço, a fim de desenvolver e melhorar métodos, materiais e tecnologias que possam permitir aos humanos viver com segurança e eficiência no espaço. O espaço é um ambiente hostil para os humanos, mas compreender suas características inerentes pode melhorar muito a exploração do espaço.
Muitos experimentos no espaço sideral, como os conduzidos na Estação Espacial Internacional, visam compreender os efeitos da habitação espacial no corpo e na mente humana. O efeito da microgravidade é uma preocupação primária porque os músculos podem atrofiar na ausência de exercícios de resistência, como caminhar, ficar em pé ou correr. Outras preocupações são a perda de cálcio e a transferência de sangue e outros fluidos corporais.
Como os humanos não podem deixar suas espaçonaves sem equipamentos de proteção, como trajes espaciais, os efeitos do confinamento no espaço sideral na psique humana é outra área de preocupação que os cientistas esperam continuar a aprender.
Outros experimentos têm como objetivo entender como as plantas e os animais se saem em missões de exploração espacial, o que pode ajudar os cientistas a entender as fontes potenciais de alimentação sustentável para os astronautas.
