對航天服的製作工藝及材料選擇有著比較嚴格的要求，因為太空裡的條件極其複雜。太空裡有使人致命的宇宙射線;溫度的驟冷驟熱使人根本沒法接受;失去地球大氣壓力，人的身體將會爆炸；飛船起飛時人體會超重;遠離地球時人體又失重等。這許許多多的問題，都必須靠宇航員穿的衣服來解決，如果沒有一件理想的宇航服來保護，人類根本進不了太空。所以宇航員的服裝是科學家們一直努力探討的問題。最早的宇航服由內外兩層組成，內層為壓力服，外層為保溫服。主要材料是製作軟服的合成纖維和製成殼架的鋁鈦合金，殼架上還塗上了抗熱塗層。這一代宇航服比較笨重，但能抵擋住超低壓、低溫、輻射等的侵襲，基本能保證人類進人太空的安全。航天服的材料也是一直在不斷地研究改善的。20世紀60年代中期製造的第二代宇航服，材料已有所提高，外服的強度和靈活性都有改進，在頭盔和手套裡都裝上了軸承，使頭和手能輕巧地轉動，這種宇航服能連續地使用兩週以上。70年代出現了第三代宇航服，它最顯著的變化就是配備了生命維持系統，能適應宇航員離船作業，能經受空間作業時宇宙塵埃的襲擾。90年代研製的第四代宇航服，已能適應宇宙空間站的長期工作，它在手、腳、腿等部位選用了多層纖維和樹脂作為製作材料，腰、腹等部位則選用鋁合金和不鏽鋼為材料。這種宇航服可連續使用達15年之久。