在挑選出航天員的候選人後，航天員的訓練就開始了。訓練一般包括三個方面，即航天理論和基礎知識訓練；各種航天特殊技能訓練；增強體質的體育訓練。 航天員的航天過程是從地面起飛開始，經過地球大氣層，進入宇宙空間，最後平安返回日本第一批太空人在進行水中訓練地面。因此他們必須掌握與此有關的各種基礎知識，如飛行動力學、空氣動力學、地球物理學、氣象學、天文學和宇宙航行學等；航天員是藉助火箭和各種載人航天器飛行的，因此他們還必須熟悉火箭、航天器的設計原理、結構、導航控制、通訊、座艙中裝置和儀表的效能以及簡單的檢修技能；他們還必須詳細掌握每次出航任務的細節。 航天特殊技能訓練，主要是模擬航天飛行的真實環境和過程，使航天員熟練地掌握操作技能，應付各種可能出現的情況。這主要包括五個方面的訓練：一、飛機飛行訓練，以提高航天員的耐噪聲、振動和超重的能力，增強人體前庭器官系統的穩定性，訓練在失重時的生活和工作的能力。二、大型離心機上的超重耐力訓練，超重值要達到10g（g指地球表面的重力加速度，約為9.8米/秒2）以上。三、水下失重模擬訓練，在水中可以產生類似失重環境中活動的效果。四、飛行模擬器訓練，供航天員熟練地掌握航天器的操縱技術。五、各種應急訓練，如長期在寂靜中孤獨生活，航天器裝置出現故障的應急處理，如何安全脫險和海上救生等。 此外，航天員從事的是一項非常艱苦的工作，其體力消耗十分巨大。因此必須始終不斷地進行增強體質的體育訓練。