由於人類的演化過程是適應了地球這種重力環境的，在太空這種低重力環境下，會對人體造成一定的傷害。

首先是失重對人體的影響。

失重會使人體的肌肉和骨骼流失，就像缺乏運動的人一樣，肌肉會萎縮，骨骼的密度會變小。長時間在太空工作後，返回地球的宇航員連站立都是一件困難的事情，必須經過一段時間的適應性訓練後，才能恢復正常。

圖： 在國際太空站的宇航員利用彈力繩增加負重進行跑步訓練，可以減緩肌肉和骨骼的流失。

失重會使人體的體液重新分佈，使體液集中在上半身，顱內壓會增高，使眼球變形，影響視力。

由於地球表面覆蓋著濃密的大氣層，且有地球磁場的保護，大部分的宇宙射線被擋在了大氣層以外。太空人就沒有這個福利了，雖然有空間站的保護，但比起地球來說，還是太弱了。有研究表明，宇宙高能輻射會損傷宇航員的免疫系統，會使淋巴細胞的染色體異常。在隨後幾年的癌症發病率會有所提高，這和在太空中呆的時間長短有關。

輻射還可能與白內障發病有關聯，1982年，前蘇聯的一個宇航員在太空呆了200多天，後來患上了白內障，可能與此有關。但目前樣本太少，還無法確定這是不是與輻射有關聯。

在太陽耀斑爆發的時候，它會釋放出高達6 × 10∧25焦耳的巨大能量，大約是太陽每秒鐘釋放出能量總和的六倍。這會從太陽日冕拋射出電子、離子、和原子的雲進入太空。這些高能粒子會在1～2天到達地球，這是，處於地球軌道的宇航員必須進入太空站特製的防禦層下，不然會受到致命的傷害。

經過長時間太空生活的宇航員甚至表示：比起太空環境對生理的影響，太空環境對人心理的影響更大。太空站狹小的生活空間、噪聲、振動、失重、溫度的變化、無黑夜和白晝的變化、工作的壓力等等都會對宇航員產生嚴重的心理影響。為此，甚至發展出一門新的學科《太空心理學》。

如果不解決以上的問題，太空遠征將不可能實現。