Uzay istasyonları, bir kez yörüngeye gönderilen ve daha sonra burada konumlanan çok çeşitli modüllerden oluşurlar.
Uzay istasyonları yer çekiminin sıfır olduğu koşullarda, çok uzun sürelerle teknik ekibin uzay üzerinde çalışmasına olanak sağlar. Uzay kapsülleri ya da uzay mekikleri burada sıkıştıkları zaman, uzay istasyonları çalışmak için daha uygun olurlar. Uzay istasyonları mürettebata, yemek, hava ve yer sağlaması açısından eşsizdirler.
Örneğin Rus Mir uzay istasyonu yıllarca hiçbir şey olmadan uzayda kalabilmiş ve mürettebatını aylarca içinde barındırabilmiştir.