①內衣舒適層：宇航員在長期飛行過程中不能洗換衣服，大量的皮脂、汗液等會汙染內衣，故選用質地柔軟、吸溼性和透氣性良好的棉針織品製做。

②保暖層：在環境溫度變化範圍不大的情況下，保暖層用以保持舒適的溫度環境。選用保暖性好、熱阻大、柔軟、重量輕的材料，如合成纖維絮片、羊毛和絲綿等。

③通風服和水冷服（液冷服）：在宇航員體熱過高的情況下，通風服和水冷服以不同的方式散發熱量。若人體產熱量超過350大卡/小時（如在艙外活動），通風服便不能滿足散熱要求，這時即由水冷服降溫。通風服和水冷服多采用抗壓、耐用、柔軟的塑膠管制成，如聚氯乙烯管或尼龍膜等。

④氣密限制層：在真空環境中，只有保持宇航員身體周圍有一定壓力時才能保證宇航員的生命安全。因此氣密層採用氣密性好的塗氯丁尼龍膠布等材料製成。限制層選用強度高、伸長率低的織物，一般用滌綸織物製成。由於加壓後活動困難，各關節部位採用各種結構形式：如網狀織物形式、波紋管式、桔瓣式等，配合氣密軸承轉動結構以改善其活動性。

⑤隔熱層：也叫真空隔熱層。宇航員在艙外活動時，隔熱層起過熱或過冷保護作用。它用多層鍍鋁的聚醯亞胺薄膜或聚酯薄膜並在各層之間夾以無紡織布製成。各膜之間用網路物隔開，貼在一起形成遮蔽。它有良好的隔熱和防輻射作用，艙外航天服必須有這層。

⑥外罩防護層：是宇航服最外的一層，要求防火、防熱輻射和防宇宙空間各種因素（微流星、宇宙線等）對人體的危害。這一層大部分用鍍鋁織物製成。這個外套要求防磨損力強、耐高溫，除能防護內部各層不受損壞外，還要注意到顏色，一般用白色或金黃色為好。與宇航服配套的還有頭盔、手套、靴子等。