航天站就是能在太空长期停留的航天器，或称“轨道站”、“空间站”。从前苏联把“礼炮”l号送入绕地轨道后，世界上已发射了三种类型的航天站。另外两种是美国的“天空实验室”和欧洲空间局的“空间实验室”。这三种航天器中的后两种都没有自身动力系统，因此，不可能长期留停太空；“礼炮”号虽带有轨道机动系统，当大气阻力使其轨道高度变低时，可以启动轨道机动系统，爬升到预定轨道。不过，由于仪器设备和电源系统寿命限制，工作几年后，也就不能再工作了。航天站的总体结构形式开始时是舱段式的，后来改为多对接口复合式，现已开始向行架挂舱式发展。目前已上天的航天站实质上都不是永久性的。所谓“永久性航天站”是指在长寿命基础上增加轨道上的替换、补给和维修能力，使航天站的寿命延长到不再需要时为止。

因此，航天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，航天站上天的并不多，只有10座，但航天站的重要性促使科学家们对“永久性”航天站的概念不断扩大，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。

航天站通常由中心构架、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。末来的航天站将有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、航天站控制室和修理间。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。

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。

太阳能阵列板是站载各种设施的用电电源。

航天站的主要作用有以下几点:

一、利用站上各种实验室和舱外平台等设施，进行包括生命科学、生物工程、天文观察、对地探测和空间环境考察等多种空间学科的研究实验；

二、开发空间资源，利用航天站“得无独厚”的有利位置，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、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、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、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和设备的更新换代，以及建造大型空间设备等；

六、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、军事作战，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。